가장 우수한 열전도도를 나타내는 신소재인 ‘그래핀’은 차세대 방열 복합재료의 충진재로 주목을 받고 있다. 이러한 그래핀의 평판 크기를 확장시켜 복합재료의 열 저항을 감소시킬 수 있다는 사실을 전북대학교 학부생이 연구로 규명해 내 화제가 되고 있다.

20일 전북대에 따르면 화제의 주인공은 전북대학교 유기소재섬유공학과 남해은 학생(4년·지도교수 김성륜)이다. 

남해은 학생은 이러한 연구 성과가 담긴 ‘그래핀 나노플레이트렛의 평판 사이즈 제어에 따른 복합 재료의 퍼콜레이션 거동과 그에 따른 열전도도 향상에 대한 연구 (Thermal percolation behavior in thermal conductivity of polymer nanocomposite with lateral size of graphene nanoplatelet)’ 논문을 최근  SCI급 국제 저널인 'polymers'(IF : 4.329) 게재했다. 이 연구에는 장지운 박사과정생(한양대학교 유기나노공학과·지도교수 김성훈)이 공동 저자로 참여했다.

연구에 뜻을 두고 2학년 때부터 전북대 복합재료연구실에서 학부 연구생으로 참여해온 남해은 학생은 복합재료 내 열전도도를 저하시키는 요인인 계면 열 저항(interfacial thermal resistance, ITR)을 낮추는 데 초점을 맞추고 연구에 매진해왔다.

복합재료의 열 저항 감소를 위해 신소재인 ‘그래핀’에 주목했고, 여러 실험을 통해 그래핀의 평판 크기를 확장시킴으로서 열 저항을 감소시켜 복합재료의 열 전도를 높일 수 있음을 규명해 냈다.

조사된 복합재료의 열전도도는 퍼콜레이션 이전과 이후에 대해 각각 난스 모델(Nan’s model)과 퍼콜레이션 모델(Percolation model)을 적용하여 해석되었다.

남해은 학생은 “2학년 겨울방학부터 시작한 학부 연구생 끝에 좋은 결과를 성취할 수 있어 매우 기쁘고, 지도교수님과 연구를 지원해주신 (재)전남인재평생교육진흥원 그리고 부모님께 감사드린다”며 “학부 연구생의 경험은 대학원 이전에 연구를 선행하며 지식뿐 아니라 개인적 가치관과 목표를 계획할 수 있었던 좋은 기회였다. 다른 학우들도 열린 마음으로 도전해보길 바란다”고 밝혔다.

김성륜 지도교수는 “학부연구생들을 지도하면서 대학 커리큘럼과 학과 전공을 충실히 이수하고 연구 능력 배양에 최선을 다하면 전공 분야 전문가로 성장할 수 있다는 자신감을 학생들에게 심어주고 싶었다”며 “2년 동안 학부와 연구실 생활을 병행하며 훌륭한 연구성과를 일궈낸 남해은 학생의 노력에 찬사를 보내고 싶다”고 말했다.