역대급 신소재! 한국이 개발한 '그래핀' 놀라운 기술 [Science PD Pick] / YTN 사이언스

손으로도 쉽게 부러지는 연필심과 보석 중 가장 단단한 다이아몬드. 놀랍게도 이 둘은 모두 탄소로 이루어져 있습니다.

탄소 원자가 어떻게 결합하느냐에 따라 전혀 다른 성질의 물질이 만들어지는데요. 탄소 원자 3개가 육각형 구조로 연결된 흑연에서 한 겹만 떼어내면 바로 ‘꿈의 소재’라 불리는 그래핀이 됩니다.

2004년 그래핀을 물리적으로 분리해낸 연구는 새로운 소재의 가능성을 열었고, 뛰어난 전기전도성과 강도, 열전도성 등을 가진 그래핀은 반도체부터 항공우주, 에너지 분야까지 다양한 산업에서 활용 가능성이 주목받았습니다.

그렇다면 그래핀은 과연 우리의 일상 속에서 어디까지 활용되고 있을까요?

그래핀을 활용한 조리기구에서는 눈에 보이지 않을 만큼 얇은 그래핀 필름에 전류를 흘려 중적외선 복사열을 발생시킵니다. 기존 방식과 달리 음식의 겉뿐만 아니라 내부까지 열을 전달해 보다 효율적인 조리가 가능하도록 하는 기술입니다.

그래핀의 놀라운 열전도 특성도 직접 확인해 봅니다. 머리카락보다 얇은 그래핀 필름이 열을 빠르게 받아들이고 넓은 면적으로 퍼뜨리는 원리를 살펴보고, 이를 바탕으로 조리기구와 난방기기 등 다양한 분야로 확장되는 그래핀 기술을 만나봅니다.

그래핀을 더 다양한 형태로 가공하기 위한 연구도 진행되고 있습니다. 산화 과정을 거친 그래핀은 물에 분산될 수 있고, 특정 조건에서는 액정처럼 판상 구조가 한 방향으로 정렬되는 특성을 보입니다. 국내 연구진은 이 현상을 바탕으로 그래핀을 필름과 코팅, 실처럼 미세한 형태로 가공할 수 있는 가능성을 넓혔습니다.

여기에 빛을 열로 바꾸는 특성을 이용한 그래핀 기반 인공근육부터 세균을 선택적으로 제거하는 산화 그래핀의 항균 기술까지, 그래핀은 단순한 신소재를 넘어 새로운 기능을 만들어내는 소재로 진화하고 있습니다.

‘꿈의 소재’에서 실제 제품과 산업 기술로.
우리 곁으로 다가오고 있는 그래핀의 현재와 미래를 만나봅니다.

👉이 영상은 2026년 7월에 방송된 [다큐S프라임 – 꿈의 소재 그래핀 현실이 되다]의 일부입니다.
👉풀영상 보기 : https://youtu.be/XLlW9UYNrJ4

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