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‘꿈의 최첨단 신소재’로 불리며 최근 들어 화장품 부문에서도 그 적용 가능성을 인정받고 있는 ‘그래핀’(Graphene). 이 그래핀과 그래핀 나노복합체 제조가 김상진 대전보건대학교 화장품과학과 교수와 진성리텍에 의해 성공적으로 이뤄졌다는 소식이 전해졌다.

김상진 교수는 코스모닝의 취재 과정에서 “최근 크게 각광을 받고 있는 신소재 그래핀의 제조에 성공했으며 나아가 TiO₂(이산화타이타늄)·ZnO(산화아연)의 그래핀 나노복합체를 제조하는데 성공했다”고 밝히면서 “그래핀은 그 동안 전자산업 분야에서 다양한 연구가 진행되고 있었고 화장품 산업에의 적용은 일부분에서 검토하고 적용한 경우는 있었지만 이번에 일군 성공적인 제조는 그래핀을 본격적으로 화장품 산업에 접목할 수 있는 계기가 될 것”이라고 강조했다.

김 교수는 지난 4년 여 기간 동안 진성리텍과의 공동연구를 통해 그래핀·그래핀 나노복합체 제조에 대한 활동을 펼쳐 왔으며, 특히 화장품 개발에 광범위하게 적용할 수 있다는 점에서 이슈의 중심에 섰다.

국내에서는 처음으로 QSARs(구조와 활성과의 상관관계 연구)를 화장품 산업에 적용해 신소재 개발에 기여해 왔던 김 교수는 최근 IOR·IOY·IOB·그래핀 나노복합체 연구를 진행했다.

그래핀과 화장품

화장품 산업에서 그래핀은 다양한 적용범위를 자랑한다. 항균·피부재생·미세전류에 의한 피부대사 촉진·수분공급·모공수축·피부노화방지(주름개선·안티-에이징)·원적외선 방사에 의한 혈액순환 촉진 등의 기능에 관여한다.

헤어 컬러 제품의 경우에는 색상 조절 기능과 함께 전연성(전성과 연성의합성어. 전성이란 넓게 펴지는 성질이며 연성은 가느다란 실로 얇게 뽑아낼 수 있는 성질)·화장 지속성·정전기 방지·열 분산촉진에 의한 체온 조절 효과 등 매우 다양한 용도로 활용이 가능하다.

침구류의 진드기 제거와 바이러스를 걸러내는 마스크 등에도 사용할 수 있어 화장품·화장품 용기·미용(화장품 관련) 디바이스 등에까지도 활용 가능한 소재가 될 것으로 기대된다.

그래핀(Graphene)이란?

그래핀(Graphene)은 ‘흑연’(Graphite)과 이중결합을 의미하는 ‘-ene’를 결합한 용어. 탄소 원자가 벌집과 같은 육각형 배열을 이룬 평평한 층들이 마치 복사용지처럼 겹겹이 쌓인 구조를 갖고 있는 흑연에서 한층만 벗겨낸 것이다.

복사용지를 전체 흑연이라고 한다면 복사용지 한 장 한 장이 바로 그래핀에 해당한다. 하지만 연탄이나 연필 등에 사용하는 흑연이 이 같은 그래핀으로 바뀌면 무궁무진한 새로운 소재로 활용할 수 있다.

원자 1개인 0.2 nm 두께로 이루어진 얇은 막의 그래핀은 △ 구리보다 100배 이상 빠른 전기전도도 △ 강철보다 200배 이상 강한 강도 △ 다이아몬드보다 2배 이상 높은 열전도도 △ 실리콘보다 100배 이상 빠른 전자이동 능력 △ 기존 배터리보다 1천 배 이상 빠른 전기전달력을 갖는다.

투명하고 신축성이 커 초고속 반도체·휘어지는 디스플레이·고효율 태양전지·초박형 배터리·초민감 터치스크린·웨어러블 디바이스·슈퍼 커패시티 등에 사용할 수도 있다.

그래핀을 함유한 골프공이나 자전거·테니스 라켓 등과 2차 전지·전자파 차폐재·항공기용 복합재·그래핀 잉크 등은 최근 TV광고를 통해 쉽게 접할 수 있는 그래핀 함유 대표 제품이다.