인하대학교 전경.(인하대 제공)/뉴스1

박수진 인하대 화학과 교수가 이끄는 미래 유망 수소 기술 인재 양성 연구단이 공기 중에서 안정적인 '프린터블 맥신 일렉트로닉스'(Printable MXene-based electronics)를 개발했다고 10일 대학 측이 밝혔다.

'맥신'(MXene)이란 전기전도성이 우수한 이차원 나노 신물질로서 높은 파단 전압을 갖고 있어 마이크로 전자기기의 금속 접촉의 중요한 역할을 수행할 후보 물질로 떠오르고 있다.

그러나 이 맥신은 높은 친수성(물에 친화성을 나타내는 성질)을 띠기 때문에 공기 중에서 쉽게 산화한다. 또 용액 기반 가공의 중요 요소인 휘발성 유기 용매에 대한분산 안정성도 낮아 맥신 기반 전자기기 개발·발전에 어려움이 있는 상황이다.

이런 가운데 인하대 연구단은 맥신의 단점을 보완하기 위해 유기 리간드로 표면 기능화된 프린터블 맥신 일렉트로닉스(최초 명명·MXetronics)를 개발하는 데 성공했다.

인하대에 따르면 이번에 개발한 맥신 전극은 진공 증착(금속 화합물을 가열해 증기로 만들어 다른 물체에 부착시키는 것)한 금·알루미늄 소재보다 전기전도성이 우수했다.

또 소수성(물 분자에서 배제돼 응집되는 것)을 갖고 있어 용액 공정을 통해 박막 트랜지스터(TFT)를 제작할 수 있었다. 이렇게 제작한 TFT는 상온·고습 상태(상대습도 60%)에서 30일 이상 안정성을 보였다.

박 교수는 "이번 연구는 맥신 소재의 단점인 친수성을 보완한 새로운 맥신 소재 개발"이라며 "다양한 유기 용매에서 활용 가능성을 증명한 뜻깊은 결과물이다. 수소 저장·수전해 촉매 등 수소 기술 분야를 포함한 에너지 변환·저장 소재, 센서 등 다양한 분야로 활용할 것으로 기대한다"고 말했다.