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그래핀은 [[1947년]]부터 이론상으로는 제작이 가능할 것으로 알려져 있었다. 하지만 겹겹이 쌓인 [[흑연]]에서 그래핀만 분리하는 기술이 존재하지 않았기에 한동안은 말 그대로 이론으로만 존재하였다.
그러나 2004년 러시아 출신 물리학자 [[물리학자 안드레 가임]]과 [[콘스탄틴 노보셀로프]]가 연필심에 [[유리 테이프]]를 붙여 떼어낸 뒤, 테이프에 달라붙은 흑연 가루를 반복해서 유리 테이프로 떼어내는 방식으로 그래핀을 처음으로 분리하였다. [[2010년]] [[안드레 가임과가임]]과 [[콘스탄틴 노보셀로프는노보셀로프]]는 흑연에서최초로 그래핀그래핀만을 만을흑연에서 분리해낸 공로로 [[노벨 물리학상]]을 수상하였으며수상하였다.<ref>[http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2014/11/28/2014112802912.html 흑연 추출물질 그래핀, 청정 에너지 혁명 주역 '각광'], 2014.11.28, 조선비즈</ref>
, 그래핀을 다양한 영역에서 활용할 수 있게 하여 신소재 분야에 큰 업적을 남겼다.
그래핀의 물리적 화학적 기능은 현존하는 어떤 물질보다 뛰어나며, [[활용 범위도범위]]도 넓어 얇고 가벼우면서 [[내구성 강한]] 물체를 만들어 비행기나 자동차, 건축자재 등에 사용한다. 그래핀의 강도로 섬유를 만든다면 가장 가볍고 안전한 전투복과 방탄복을 만들 수 있다는 점에서 그래핀 시장에서는 그래핀을 이용한 탄소섬유가 주목받고 있기도 하다. 게다가 빠른 전기전도도는 전기저항을 줄여 의료산업 분야에서의 발전도 예상되고 있다.<ref>[http://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=9092661&memberNo=38802350l 꿈의 신소재 그래핀, 현실에 쓰인다면?], 2017.08.12, 네이버포스트</ref>
하지만 그래핀을 상용화시키기 위해서는 안정적인 그래핀 생산 체계를 구축하는 것이 먼저인데, 그래핀을 안정적으로 생산해 내는 기술은 아직 개발되지 않은 상태로 머물러 있다.
2016년 9월, 양지은 박사가 전자레인지로 고품질 그래핀을 완성하는 기술을 개발하여 대량생산의 길이 열렸다.<ref>[http://news1.kr/articles/?2763421l 고품질 그래핀, 전자레인지로 대량생산 길 열렸다], 2016.09.02, 뉴스1코리아</ref>
== 성질 ==
그래핀의 결정 구조는, 한 꼭짓점에 세 개의 결합이 붙는 원자 구조(sp2 결합)에 의해 육각형 형태의 연결이 2차원 방향으로 뻗어나간 모양을 한다. 결과적으로 넓게 퍼진 벌집 모양의 2차원 결정 모양을 갖게 된다. 그래핀이 원자 하나 두께의 얇은 막으로 존재하는 이유는 이 때문이다. 이 때문에 그래핀은 안정적인 분자 구조로 존재할 수 있는 세상에서 가장 얇은 재질이 된다.
그래핀은이처럼 원자 한 개 두께의 막이기 때문에 그래핀은 굉장히 투명하다. 투과도가 90% 이상이고 백색광의 경우 2.3%의 흡수율을 보인다 . 또한 탄력이 강하여 물리적으로 20%를 늘려도 각종 전기전자적 성질이 그대로 보존된다. ▼
그래핀은 다른 재질에서 얻을 수 없는 특이한 전기적 성질을 가진다. 그래핀은 반도체가 가지는 특징인 [[띠구조]](band structure)를 가져 반금속(semi-metal)으로 분류되는데, 이는 다시 말해 기존의 [[실리콘]] 대신 그래핀으로 반도체를 만들 수 있다는 것이다.<ref>[http://www.hani.co.kr/arti/economy/economy_general/533556.html 그래핀 소재로 '실리콘 반도체' 한계 넘는다], 2012.05.18, 한겨레</ref> 그래핀 내부의 전자는 이상하게도 질량이 0인 것처럼 행동한다. 그 이동 속도는 광속의 약 1/300로 매우 빠르다. 이러한 성질 때문에, 그래핀은 고속 트랜지스터 등 차세대 전자 재료의 유력한 후보로 기대되고 있다.<ref>KISTI 미리안 글로벌동향브리핑, 2013.05.21</ref>
그래핀이 나타내는 흥미로운 물리 현상 중 하나로 [[양자 홀 효과]]가 있다. 전자 분포가 2차원 평면에 넓게 퍼져 있는 상태에서 강한 자기장을 가할 때, 전자의 궤도나 에너지 준위가 이산적인 값을 띄는 (양자화되는) 현상이다. 이는 일반적으로 극저온에서만 관찰 가능하고, 반도체의 품질이 높다는 증거로 이용되고 있지만 그래핀에서는 이 현상이 상온에서도 관찰된다.
===높은 강도===
그래핀은 다이아몬드보다 강하고 강철보다 200배 높은 강도를 가지고 있다.
===높은 비표면적===
그래핀은 입자 단위당 표면적을 뜻하는 비표면적이 다른 무엇보다 월등하게 넓다.
===전기 전도도===
그래핀은 금속 구리보다 100배 더 빠르게 전기를 전달하는 능력을 가지고 있다.
===유연성===
그래핀은 유연성이 뛰어나고 탄력이 강하여 물리적으로 20%를 늘리거나 접거나 휘어도 각종 전기전자적 성질이 변하지 않고 그대로 보존된다.
===투명도===
▲그래핀은 원자 한 개 두께의 막이기 때문에 굉장히 투명하다. 투과도가 90% 이상이고 백색광의 경우 2.3%의 흡수율을 보인다.
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=== 열 전도성 ===
그래핀의 열 전도도는 5000k로 높은 열 전도도를 가진 다이아몬드의 2배 이상, 구리의 12배 이상 높다. 또한 그래핀의 열 전도성은 연구가 활발한 분야인데분야이다. 그 이유는 온도 조절 기능의 가능성 때문이다. 초기 관측의 결과는 상온에서 그래핀이 열분해 탄소보다 훨씬 높은 열 전도성을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 후기의 연구에서, 한 층의 그래핀으로 실험했을 때, 열분해 탄소와 비슷한 열 전도성을 나타냈고, 이전의 결과는 실험 오류라는 의문을 제시했다. 측정 범위가 큰 것은 그래핀의 질이나 생산 조건뿐 아니라 측정의 불확정성이 큰 것에 의해 일어난다. 게다가, 상온에서 단일층의 그래핀이 비정질 물질에 더해질 때, 기질에 의한 그래핀 격자 파동의 흩어짐으로 인해 열 전도성이 매우 떨어지는 것으로 알려졌고, 비정질 산화물에 둘러싸인 그래핀은 열 전도성이 더 떨어질 수 있다. 이처럼, 중합 잔여물은 열 전도성을 낮출 수 있다.[[파일:Nobelpriset i fysik 2010.png|thumb|A lump of graphite, a graphene transistor and a tape dispenser. Donated to the Nobel Museum in Stockholm by Andre Geim and Konstantin Novoselov in 2010.]]
<ref>[http://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=9206759&memberNo=38802350&navigationType=push|그래핀의 놀라운 6가지 성질], 2017.08.12, 네이버포스트</ref>
== 응용 분야 ==
* ∼500 Ω/sq - [[터치스크린]] 등
2007년 [[애플]] 사에서 출시된 [[아이폰]]은 기존 통화 중심의 휴대폰 시장을 정보전달 중심의 스마트폰으로 변화를 가져왔으며, 터치스크린에서도 저항막방식에서 멀티터치가 가능한 [[정전용량]] 방식으로 전환시키며 투명전극의 요구 면저항 값을 400 Ω/sq대에서 150 Ω/sq대로 올렸고올리며, 지금까지 개발되어오던 [[투명전극]] 대체제들의 활용폭을 크게 감소시켰다. 이러한 상황 속에서 최근 몇년간 고투명도, 저면저항, 고유연성을 함께 갖춘 새로운 개념의 투명전극 소재 개발에 대한 요구가 증대되어오던 상황이었다. 이러한 중요한 시기에 등장한 그래핀은 불과 6년이란 짧은 기간에 수십인치 크기의 대면적 합성 기술이 개발되어 면저항값 30 Ω/sq 이하, 투명도 90%대 이상을 달성하였다. 특히, 그래핀 필름을 합성기판에서 분리하여 소자가 구현될 기판으로 전사(transfer printing)하는 방법을 이용하여 고무기판위에 10% 이상의 변형에서도 전기적 특성을 잃지 않는 신축성 투명 전극을 개발하는데 성공하여 최근 발표하였다. 현재까지 개발된 [[그래핀 필름]]은 ITO에 비해 산업적,양산성 측면에서 취약한 면이 있으나, 우수한 기계적 특성, 높은 열전도도, 낮은 재료 소모량 등 여러 측면에서 장점들을 가지고 있다. 항후 애플, 삼성 등 글로벌 IT기업들이 접히는(플렉서블, 플더블) 스마트폰, 태블릿, 스마트워치 등을 개발하면 그래핀이 핵심기술이 될 것으로 전망되고 있고 이 밖에 반도체 태양 전극, 고효율 태양전지, 디스플레이, 의료기기, 우주복, 스마트슈즈, 터치패널, [[플렉서블 디스플레이]], 방열 필름, 코딩 재료, 초박형 스피커, 바닷불 담수화 필터, 이차전지용 전극, 초고속 충전기등 다양한 분야에서 응용된다.
그 외로 그래핀의 응용 분야는 터치패널, [[플렉서블 디스플레이]], 고효율 태양전지, 방열필름, 코팅 재료, 초박형 스피커, 바닷물 담수화 필터, 이차전지용 전극, 초고속 충전기 등 다양하다.
== 시장 규모 ==
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