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[IT뉴스]40만번 접어도 전자파 차폐 성능 유지…그래핀 기반 필름 개발

온카뱅크관리자

2026-11-09 12:17:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 한국생산기술연구원 
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 <img alt="전자파 차폐 필름을 들고 있는 홍성우 한국생산기술연구원 수석연구원. 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121358836znov.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="bodatFb0JS" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121358836znov.jpg" width="658">
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 전자파 차폐 필름을 들고 있는 홍성우 한국생산기술연구원 수석연구원. 생기원 제공
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 국내 연구팀이 40만번 이상 접어도 전자파 차폐 성능을 안정적으로 유지하는 필름을 개발했다. 두께 0.1mm 기존 생산공정에 적용하기 쉬워 폴더블폰 등 차세대 전자기기 활용이 기대된다.
 한국생산기술연구원은 홍성우 녹색순환연구부문 수석연구원 연구팀이 고민재 한양대 화학공학과 교수팀과 공동으로 그래핀 기반 전자파 차폐 필름을 개발했다고 9일 밝혔다. 연구결과는 5월 13일(현지시간) 국제학술지 '어드밴스드 컴포지트 앤 하이브리드 머티리얼즈'에 공개됐다.
 디스플레이와 모빌리티, 항공우주, 의료기기 등에서 외부 전자파로 인한 오작동을 막으려면 얇고 유연한 전자파 차폐 소재가 필요하다.
 그래핀은 금속보다 가볍고 전기가 잘 통하는 전자파 차폐 소재지만 서로 뭉치려는 특성 때문에 실제 제품에 활용하려면 표면을 화학 처리하거나 특수 분산제를 넣어 뭉침 현상을 막아야 한다. 화학 처리 과정에서 그래핀 고유의 전기적 특성이 떨어지거나 특수 분산제의 가격이 비싸다는 점이 풀어야 할 과제다.
 연구팀은 그래핀을 고르게 퍼뜨리는 분산제의 핵심 분자 구조를 찾아 시중에 판매되는 저렴한 트리에틸아민이라는 물질만으로도 그래핀 뭉침 현상을 해소할 수 있다는 사실을 확인했다.
 트리에틸아민을 첨가한 그래핀 용액은 6개월이 흐른 뒤에도 눈에 띄는 침전 현상이 나타나지 않았다. 연구팀은 균일한 그래핀 용액에 유연 플라스틱 소재, 식물 유래 셀룰로오스 나노섬유, 탄소나노튜브를 물 기반 친환경 공정으로 섞어 전자파 차폐 필름을 제작했다.
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 <img alt="전자파 차폐 필름의 내부 구조와 작동 원리. 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121400097kxzi.png" data-org-width="680" dmcf-mid="KGMLZ5ztMl" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121400097kxzi.png" width="658">
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 전자파 차폐 필름의 내부 구조와 작동 원리. 생기원 제공
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 플라스틱은 필름의 유연성을, 셀룰로오스 나노섬유는 그래핀의 결속력을 높인다. 탄소나노튜브는 전기 전도성을 극대화한다. 벽돌 구조로 정렬된 그래핀 사이를 다른 소재들이 단단히 연결하기 때문에 필름을 반복해서 접어도 균열이 생기지 않는 원리다.
 개발된 필름은 약 0.1mm 두께만으로도 전자파 에너지를 10만분의 1 수준으로 줄이는 차폐 성능을 입증했다.
 반지름 3mm 크기로 둥글게 말아 접는 폴딩 테스트를 40만회 반복한 후에도 차폐 성능은 99.4%, 전기전도도는 97.9%를 유지했다. 외형 손상도 발생하지 않았다.
 영상 85℃·상대습도 85%의 고온다습한 환경에 7일간 노출하거나 체온과 비슷한 37℃의 인공 땀에 12시간 담가도 성능이 안정적으로 유지됐다. 영하 20℃와 영상 80℃를 30분씩 오가는 급격한 온도 변화도 30차례 견뎠다. 각 시험 이후에도 전기전도도는 초기의 92.5% 이상, 전자파 차폐 성능은 94.7% 이상을 유지했다.
 시판 물질을 쓰면서도 기존 필름·코팅 생산공정을 활용할 수 있어 복잡한 공정 변경 없이 대면적·대량생산에 적용 가능하다는 설명이다.
 홍 수석연구원은 "비싼 첨가제 없이도 시판 물질을 활용해 그래핀의 분산 성능을 극대화하는 해법을 찾았다"며 "앞으로 폴더블 디스플레이를 비롯해 유연성과 고성능을 동시에 요구하는 차세대 전자기기 시장에서 핵심 소재로 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1007/s42114-026-01832-5
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 <img alt="왼쪽부터 홍평화 생기원 박사후연구원(제1저자), 홍성우 수석연구원(교신저자), 김용주 한양대 학생연구원(제1저자), 고민재 교수(교신저자). 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121401377zrmo.png" data-org-width="680" dmcf-mid="9SX0gamjMh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/09/dongascience/20261109121401377zrmo.png" width="658">
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 왼쪽부터 홍평화 생기원 박사후연구원(제1저자), 홍성우 수석연구원(교신저자), 김용주 한양대 학생연구원(제1저자), 고민재 교수(교신저자). 생기원 제공
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 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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