사진=아주대
구리는 인공지능(AI) 데이터센터 설치가 활발해지며 수요가 급증하고 있다. 데이터센터의 서버 전선과 회로기판, 냉각 시스템은 물론 송·배전 설비까지 전력을 다루는 모든 곳에 대량으로 투입될 수밖에 없어서다. 전기차에도 내연기관 차량의 3배 넘는 양의 구리가 들어가고 태양광·풍력 발전 인프라 구축에도 구리가 필수 광물로 쓰인다.
이처럼 수요 폭증으로 구라 가격이 사상 최고치를 경신하면서 대체 소재가 필요한 상황이다. 이에 아주대 연구팀은 전도성 고분자인 ‘폴리아닐린(PANI)’의 산화·환원 상태를 정밀하게 조절하는 방식으로 대체 가능성을 열었다.
연구팀이 합성한 폴리아닐린·구리 복합체는 질량의 절반 수준이 구리, 나머지는 저가 유기 원료로 만든 폴리아닐린 골격이다. 이 복합체는 구리 못지않은 금속성 전기전도도(104 S/cm 이상)를 나타냈다. 더욱이 바닷물 침지 시험에서는 순수 구리보다 훨씬 긴 수명을 보였다. 연구팀은 기존 대비 절반 수준의 구리만으로도 순수 구리 소재보다 훨씬 오래 사용하는 소재를 개발한 것이다.
이번 연구에는 아주대 이은혜 석박사 통합과정생(분자과학기술학과)이 제1 저자를 맡았다. 아주대 윤태광 교수(응용화학과·대학원 분자과학기술학과)와 강하은 석박사통합과정생(분자과학기술학과)은 공동 연구자로 참여했다. 연구 결과는 표면과학 분야 저명 국제학술지(Applied Surface Science Advances) 8월호에 게재됐다.
김종현 아주대 교수는 “구리 확보 경쟁이 치열해질수록 얼마나 적게 쓰고 얼마나 오래 쓰느냐가 곧 자원 경쟁력이 된다”라며 “두 가지를 동시에 달성할 수 있는 구리 기반 대체 소재의 가능성을 보여준 연구 성과”라고 설명했다.
