맥신으로 잘 휘어지는 마이크로 슈퍼 커패시터 만들었다

나노종합기술원, 8인치 웨이퍼 위에 100개 제작
IoT 센서, 피부 부착형 메디컬 소자에 활용 가능

나노종합기술원이 맥신 마이크로 슈퍼 커패시터로 전자온습도계를 작동시키고 있다. 오른쪽 사진은 슈퍼 커패시터가 잘 휘어지고 있다는 것을 보여주고 있다. 나조종합기술원 제공

[파이낸셜뉴스] 나노종합기술원은 '맥신(MXene)'으로 8인치 웨이퍼 위에 100여개의 마이크로 배터리를 만드는데 성공했다. 맥신으로 만든 마이크로 슈퍼 커패시터는 2020년에 만든 것보다 5배 이상 저장용량이 향상됐으며, 잘 휘어지게 만들었다.

이용희 선임연구원은 14일 "양산이 가능한 반도체 공정기술을 활용해 8인치 웨이퍼상에 만들어냈다"고 말했다. 또한 "마이크로 슈퍼 커패시터는 잘 휘어지게 만들어 향후 사물인터넷(IoT) 센서, 피부 부착형 메디컬 소자 등의 에너지 동력원으로사용할 수 있다"고 설명했다.

맥신은 전기전도성이 우수한 2차원 판상 나노소재로 배터리, 슈퍼 커패시터, 센서, 전자파 차폐 등의 전극으로 사용할 수 있는 차세대 신물질이다.

연구진은 우선 나노팹공정을 활용해 8인치 웨이퍼 위에 맥신 기반의 에너지 저장 소자를 만들었다. 이후 최종적으로 잘 휘어지는 기판에 옮기는 공정으로 잘 휘어지게 만들었다.

실제로 마이크로 슈퍼 커패시터를 전자온도계에 연결해 작동시켰다. 이 마이크로 슈퍼 커패시터는 저장용량이 1730 F/㎤에 달했다.

또한 1만번을 사용해도 성능이 초기 값과 비슷한 수준으로 유지됐다.

[e-mail] 김만기 기자