[비욘드포스트 이봉진 기자] 5G·6G 통신과 자율주행차 등 첨단산업의 발달로 전자기기 간 간섭을 막는 '전자파 차폐(EMI Shielding)' 기술이 필수적인 요소로 떠오른 가운데, 국내 연구진이 성능과 환경 문제를 동시에 해결하는 혁신적인 기술을 개발했다.

경희대학교(총장 김진상)는 신소재공학과 이제욱 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 전자파솔루션융합연구단 김태완 박사와의 공동연구를 통해 '고성능 친환경 전자파 차폐 소재'를 개발하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

전자파 차폐 기술은 기기의 오작동을 방지하고 성능을 안정적으로 유지하기 위해 필수적이다. 그러나 기존 소재는 성능 확보를 위해 고가의 전도성 물질을 다량 사용해야 했으며, 사용 후에는 재활용이 어려워 대부분 산업폐기물로 처리되는 한계가 있었다.

공동연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 양전하를 띠는 고분자 입자 표면을 2차원 나노 소재인 '맥신(MXene)'으로 감싸는 새로운 방식을 고안했다.

연구팀이 개발한 입자를 열로 압착해 필름 형태로 만들면, 맥신이 입자 사이의 경계면에 집중적으로 배치되면서 독특한 구조를 형성한다. 이 구조 덕분에 극히 적은 양의 맥신만으로도 우수한 전기 전도성과 전자파 차폐 성능을 동시에 확보할 수 있었다.

특히 이번에 개발된 소재는 유해 전자파를 반사하는 기존 방식과 달리, 전자파를 흡수하여 제거하는 특성을 보여 전자기기 간의 간섭을 더욱 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

무엇보다 이번 연구의 가장 큰 성과는 '완벽한 재활용성'에 있다. 연구팀이 사용한 고분자는 특정 조건에서 다시 단량체로 분해될 수 있어, 사용 후 원재료를 회수해 다시 사용하는 '자원순환(Closed-loop recycling)' 시스템 구현이 가능하다. 이는 성능 유지와 환경 보호라는 문제를 동시에 해결하는 점에서 더욱 의미가 크다.

경희대 이제욱 교수는 “성능과 환경이라는 두 과제를 동시에 해결했다. 이번 기술로 전자파를 막는 것을 넘어, 미래 모빌리티와 전자 산업이 직면한 폐기물 문제 해결에 도움이 될 것”이라고 의의를 밝혔다.

KIST 김태완 박사는 “극소량의 나노 소재만으로도 고성능을 구현하고, 이를 회수해 다시 사용할 수 있다는 점은 자원순환 시대의 핵심 경쟁력이 될 것”이라고 덧붙였다.

한편, 이번 연구 성과는 복합재료 분야의 세계적 학술지인 '어드밴스드 컴포지트 앤 하이브리드 머티리얼즈(Advanced Composites and Hybrid Materials, IF=21.8)' 최신 호에 게재됐다.

이번 연구는 국가과학기술연구회 미래선도형 융합연구단 사업, 한국연구재단의 국가전략기술소재개발 사업, 산업통상부의 에너지기술정책수립사업의 지원을 받아 수행됐다.

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