KR101370567B1 - 그래핀 박리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일면에 관통공을 구비한 챔버; 흑연과 기화 물질을 수용하고, 상기 챔버의 관통공과 대응되는 위치에 개구를 구비하여 상기 챔버의 외부에 장착되는 실린더; 상기 챔버의 내부에서 상기 챔버의 관통공을 관통하여 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하는 클램프; 및 상기 클램프와 연결되고, 상기 클램프가 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하도록 상기 클램프를 이동시키는 작동 기구를 포함하는 그래핀 박리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 황산을 사용하지 않고, 고온의 열처리 공정을 수행하지 않고 흑연을 팽창시켜 그래핀을 제조할 수 있다.

Description

그래핀 박리 장치 및 방법{Apparatus and Method for exfoliation of graphite}
본 발명은 그래핀 박리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황산 등의 강산의 약품 처리 공정 및 고온의 열처리 공정을 수행하지 않고 흑연을 팽창시켜 그래핀을 제조할 수 있는 그래핀 박리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 흑연(graphite)은 대표적인 층상 구조를 가지는 물질로서, 탄소 원자가 6각형 모양으로 연결된 판상의 2차원 그래핀(graphene)이 적층되어 있는 구조이다. 그래핀은 탄소 원자 3개가 SP2 혼성 오비탈 결합으로 결합되어 이루어진 대표적인 단일 평판 시트로, 6각형 결정격자에 집적된 형태이다.
흑연에 있어서, 각 층을 이루는 그래핀 내의 탄소 원자 간 결합은 공유 결합으로 매우 강하지만, 그래핀과 그래핀 간의 결합은 반데르발스 결합으로서 상기한 공유 결합에 비하여 매우 미약하다.
그래핀은 흑연의 한 층, 즉 흑연의 (0001)면 단층을 말하는데, 흑연에 있어서 그래핀과 그래핀 간의 결합이 상기한 바와 같이 미약하므로 두께가 약 4 옹스트롱으로 매우 얇은 이차원 구조를 가지는 그래핀이 존재할 수 있다.
이러한 그래핀에서는 기존의 물질과 다른 매우 유용한 특성이 발견되었다.
가장 주목할 특징으로는 그래핀에서 전자가 이동할 경우 마치 전자의 질량이 제로(0)인 것처럼 흐른다는 것이며, 이는 전자가 진공 중의 빛이 이동하는 속도, 즉 광속으로 흐른다는 것을 의미한다. 또한 이러한 그래핀은 전자와 정공에 대하여 비정상적인 반정수 양자 홀 효과(half-integer quantum hall effect)를 갖는 특징이 있다.
또한, 현재까지 알려진 상기 그래핀의 전자 이동도는 약 20,000 내지 50,000 ㎠/Vs의 높은 값을 가진다고 알려져 있다. 무엇보다도 상기 그래핀과 비슷한 계열인 탄소나노튜브의 경우, 합성 후 정제를 거치는 경우 수율이 매우 낮기 때문에 값싼 재료를 이용하여 합성을 하더라도 최종 제품의 가격은 비싼 반면, 흑연은 매우 싸다는 장점이 있으며, 단일벽 탄소나노튜브의 경우 그 키랄성 및 직경에 따라 금속, 반도체 특성이 달라질 뿐만이 아니라, 동일한 반도체 특성을 가지더라도 밴드갭이 모두 다르다는 특징을 가지므로, 주어진 단일벽 탄소나노튜브로부터 특정 반도체 성질 또는 금속성 성질을 이용하기 위해서는 각 단일벽 탄소나노튜브를 모두 분리해야 될 필요가 있으며, 이는 매우 어렵다고 알려져 있다.
반면, 그래핀의 경우, 주어진 두께의 그래핀의 결정 방향성에 따라서 전기적 특성이 변화하므로 사용자가 선택 방향으로의 전기적 특성을 발현시킬 수 있어 소자를 쉽게 디자인할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 그래핀의 특징은 향후 탄소계 전기 소자 또는 탄소계 전자기 소자 등에 매우 효과적으로 이용될 수 있다.
이와 같은 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 그래핀은 차세대 실리콘 및 ITO (INDIUM TIN OXIDE) 투명 전극 등을 대체할 물질로 주목을 받고 있다.
이러한 그래핀을 얻기 위한 여러 가지 방법들이 2004년 이후 지속적으로 보고되어 오고 있는데, 이 중에는 흑연의 층과 층 사이에 강산인 황산 또는 위험한 CIF3을 담지시킨 후, 고온에서 처리하여 흑연을 팽창시키는 방법이 있다.
이 방법은 그래핀 사이에 삽입된 황산 등의 휘발성 분자들이 기화될 때의 압력으로 그래핀 사이의 간격을 팽창시킨 후, 흑연 표면에 존재하는 각종 친수성 관능기들을 제거하기 위해 고온(대략 1,000℃)의 열처리 공정을 수행한다.
그러나, 상술한 흑연 팽창법은 황산과 같은 강산을 사용하고 고온의 열처리 공정을 수행하기 때문에, 흑연이 그래핀 시트로 박리되었을 때 그래핀의 우수한 특성이 약화되는 문제점이 있다.
또한, 사용된 황산을 처리하는데 있어서 환경적인 문제가 발생될 수 있고, 복잡한 열처리 공정에 의해 제조 단가가 높아지는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 황산 등의 강산을 사용하는 약품 처리 공정 및 고온의 열처리 공정을 수행하지 않고 흑연을 팽창시켜 그래핀을 제조할 수 있는 그래핀 박리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그래핀 박리 장치는, 일면에 관통공을 구비한 챔버; 흑연 및 상온에서 기화되는 기화 물질을 수용하고, 상기 챔버의 관통공과 대응되는 위치에 개구를 구비하여 상기 챔버의 외부에 장착되는 실린더; 상기 챔버의 내부에서 상기 챔버의 관통공을 관통하여 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하는 클램프; 및 상기 클램프와 연결되고, 상기 클램프가 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하도록 상기 클램프를 이동시키는 작동 기구를 포함한다.
바람직하게는, 상기 작동 기구는, 상기 챔버의 외측에 설치된 조작 레버; 및 상기 챔버의 내부에서 상기 조작 레버 및 상기 클램프 사이에 연결되어 상기 조작 레버의 조작에 의해 상기 클램프를 이동시키는 링크 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기 실린더는 상기 챔버의 상면에 수직방향으로 장착되고, 상기 클램프는 상기 조작 레버의 조작에 의해 상기 링크 부재와 연동되어 수직방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 챔버의 외부에는 상기 관통공을 둘러싸는 지그가 구비되고, 상기 실린더는 측방향으로 슬라이딩되어 상기 지그에 고정되는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기 실린더는 상기 개구의 반대편 단부에 장착공을 구비하고, 상기 장착공에는 상기 실린더 내부의 압력을 측정하는 압력계가 장착되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 실린더의 개구의 주변에는 기밀 패킹이 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기화 물질은 액체 질소, 액체 산소 또는 드라이 아이스인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치는, 일면에 관통공을 구비한 챔버; 흑연 및 끓는점이 200℃ 이하인 물질을 수용하고, 상기 챔버의 관통공과 대응되는 위치에 개구를 구비하여 상기 챔버의 외부에 장착되는 실린더; 상기 챔버의 내부에서 상기 챔버의 관통공을 관통하여 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하는 클램프; 상기 클램프와 연결되고, 상기 클램프가 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하도록 상기 클램프를 이동시키는 작동 기구; 및 상기 실린더를 가열하는 가열 장치를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 끓는점이 200℃ 이하인 물질은 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 노르말헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 톨루엔, 벤젠, 에틸 아세테이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 그래핀 박리 방법은, a) 실린더의 내부에 소정량의 흑연 및 상온에서 기화되는 기화 물질을 채우고, 상기 실린더를 챔버에 장착하는 단계; b) 클램프를 이동시켜 상기 실린더를 밀폐하는 단계; 및 c) 상기 기화 물질의 기화에 의해, 상기 실린더 내부의 압력이 설정 압력 이상이 되면, 상기 클램프를 이동시켜 상기 실린더의 압력을 해제하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 b) 단계 직후에, 상기 실린더를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 c)단계에서, 상기 설정 압력은 10bar 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 c)단계에서, 상기 클램프는 조작 레버 및 링크 부재의 연동에 의해 상기 실린더로부터 이격되어, 상기 실린더의 압력을 해제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래의 팽창법을 이용하여 그래핀을 제조하는 경우보다 제조 과정을 단순화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 고온의 열처리 공정에 의해 그래핀의 특성이 약화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치의 실린더를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치의 다른 형태를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 그래핀 박리 방법을 나타낸 플로우차트,
도 6은 본 발명에 따른 다른 형태의 그래핀 박리 방법을 나타낸 플로우차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치는 육면체 형상의 챔버(110), 챔버(110)의 외부에 장착되는 실린더(120), 실린더(120)의 개구(121)를 폐쇄하는 클램프(130) 및 클램프(130)를 작동시키는 작동 기구를 포함한다.
챔버(110)는 저면에 지지 다리(111)를 구비하고, 상면 중앙에 관통공(112)을 구비한다.
실린더(120)는 저면에 개구(121)를 구비한 압력 용기로서, 그 내부에는 그래핀 생성을 위해 흑연 및 상온에서 기화되는 기화 물질을 수용한 상태로 챔버(110)의 외부에 장착된다. 그리고, 실린더(120)는 흑연과 기화 물질이 수용된 상태에서 개구(121)가 챔버(110)의 관통공(112)과 대응되는 위치, 즉 개구(121)와 관통공(112)이 연통되는 위치가 되도록, 챔버(110)의 상면에 장착된다. 다시 말하면, 실린더(120)는 개구(121)가 하부를 향하는 거꾸로 된 상태에서 챔버(110)의 상면에 수직방향으로 장착된다.
여기서, 실린더(120) 내부에 수용되는 상온에서 기화되는 기화 물질은 액체 질소, 액체 산소 또는 드라이 아이스 등이 될 수 있다. 실린더(120) 내부에 흑연과 기화 물질이 채워지면, 기화 물질의 기화에 의해 실린더(120) 내부의 압력이 상승하게 된다. 따라서, 실린더(120) 내부에 흑연과 기화 물질을 충진한 후, 개구(121)에는 별도의 마개(122)가 장착될 수 있다.
클램프(130)는 챔버(110)의 내부에서 챔버(110)의 관통공(112)을 관통하여 실린더(120)의 개구(121)를 선택적으로 폐쇄한다. 이 클램프(130)는 수직방향으로 연장된 봉 형상이고, 후술되는 작동 기구와 결합된다. 그리고, 클램프(130)는 작동 기구에 의해 수직방향으로 이동하여 실린더(120)의 개구(121)를 선택적으로 밀폐하거나, 실린더(120)의 개구(121)에 장착된 마개(122)를 선택적으로 가압한다. 즉, 클램프(130)는 실린더(120) 내부의 압력에 의해 개구(121)가 개방되는 것을 방지하여, 기화 물질의 기화에 따라 실린더(120) 내부에 고압이 유지되도록 한다.
작동 기구는 클램프(130)와 결합되고, 클램프(130)가 실린더(120)의 개구(121)를 폐쇄하도록 클램프(130)를 수직방향으로 이동시킨다.
구체적으로, 작동 기구는 조작 레버(140) 및 링크 부재(150)를 포함한다. 조작 레버(140)는 챔버(110)의 외측면 상부에 설치되고, 사용자의 조작에 의해 상하방향으로 회동되도록 구성된다. 링크 부재(150)는 챔버(110)의 내측면 상부에 설치되고, 그 일단이 조작 레버(140)와 연결되고, 그 타단이 클램프(130)와 연결된다.
여기서, 링크 부재(150)는 조작 레버(140)와 연결되는 제1링크(151) 및 클램프(130)와 연결되는 제2링크(152)를 포함한다. 제1링크(151)와 제2링크(152)는 서로 회동 가능하게 연결되고, 챔버(110)의 내측 상부에 설치된 고정 브라켓(113)에 지지된다. 그리고, 제2링크(152)는 수직방향으로 형성된 삽입공을 구비하고, 이 삽입공에는 클램프(130)가 끼워져 고정된다.
이러한 작동 기구의 구성에 의해, 사용자가 조작 레버(140)를 하방으로 회동시키면, 링크 부재(150)가 연동되어 제1링크(151)가 회동되면서 제2링크(152)가 하강하게 되고, 이에 따라 클램프(130)가 수직방향으로 하강한다. 따라서, 실린더(120)의 개구(121)를 밀폐하거나, 실린더(120)의 개구(121)에 장착된 마개(122)를 누르고 있던 클램프(130)가 하방으로 이동하여, 실린더(120) 내부의 압력이 해제된다. 이때, 실린더(120) 내부는 클램프(130)의 하강에 의해 급격한 압력 강하가 이루어지고, 이에 따라 흑연이 급격히 팽창하면서 그래핀이 생성된다.
이와 같이, 실린더(120) 내부의 압력 강하를 이용하여 그래핀을 생성하면, 황산 등의 물질을 사용할 필요가 없고, 따라서 황산을 제거하기 위한 고온의 열처리 공정을 수행할 필요가 없다.
바람직하게는, 챔버(110)의 외측 상면에는 관통공(112)을 둘러싸는 형태의 지그(160)가 구비된다. 지그(160)는 일측, 정확하게는 고정 브라켓(113)과 대면하는 방향이 개방되고, 내부에 슬라이딩 홈을 구비한다. 그리고, 실린더(120)는 상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이딩되는 플랜지(123)를 구비하고, 지그(160)의 개방된 일측으로부터 측방향으로 슬라이딩되어 지그(160)에 고정된다.
한편, 실린더(120)는 개구(121)가 형성된 단부의 반대편 단부에 장착공(124)을 구비한다. 이 장착공(124)에는 압력계(미도시)가 장착되어 실린더(120) 내부의 압력을 측정하게 된다. 따라서, 사용자는 압력계를 보고 실린더(120) 내부의 압력이 설정 압력 이상이 되면, 작동 기구를 작동시켜 실린더(120) 내부의 압력을 해제할 수 있다.
또한, 실린더(120)의 개구(121)의 주변에는 고리 형상의 기밀 패킹(125)이 구비될 수 있다. 기밀 패킹(125)은 마개(122)와 실린더(120) 사이를 더욱 확실하게 밀폐시킬 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 그래핀 박리 장치의 다른 형태를 도시한 측단면도로서, 실린더(120)의 외부에는 실린더(120)에 열을 가하여 실린더(120) 내부의 온도를 증가시키는 가열 장치(170)가 구비될 수 있다. 여기서, 가열 장치(170)는 유도 가열 방식을 이용하여 실린더(120)를 가열할 수 있다. 즉, 가열 장치(170)는 실린더(120)를 감싸는 형태의 유도 코일이 될 수 있다. 또한, 가열 장치(170)는 실린더(120)를 직접 가열하는 히터일 수 있다.
실린더(120) 내부에 흑연 및 기화 물질을 채우고, 실린더(120)를 밀폐시킨 상태에서, 상술한 가열 장치(170)를 이용하여 실린더(120)를 가열하면, 실린더(120) 내부의 온도 상승에 의해 실린더(120) 내부의 압력이 더욱 빠르게 증가된다.
여기서, 실린더(120) 내부에는 상온에서 기화되는 기화 물질 대신에 끓는점이 200℃ 이하인 물질이 수용될 수 있다. 끓는점이 200℃ 이하인 물질은 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 노르말헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 톨루엔, 벤젠, 에틸 아세테이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 혼합물일 수 있다.
따라서, 가열 장치(170)를 이용하여 실린더(120) 내부에 수용된 끓는점이 200℃ 이하인 물질을 가열함으로써, 실린더(120) 내부의 압력을 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 그래핀 박리 방법을 나타낸 플로우차트로서, 도 1 내지 5를 참조하여, 본 발명에 따른 그래핀 박리 방법을 설명한다.
먼저, 실린더(120)에 흑연 및 기화 물질을 채운 후, 실린더(120)를 챔버(110)에 장착한다(S100). 구체적으로, 실린더(120)의 개구(121)에 장착된 마개(122)를 제거한 후, 실린더(120)의 내부에 소정량의 흑연 및 기화 물질을 채운다. 그리고, 마개(122)를 실린더(120)의 개구(121)에 장착하여 실린더(120)를 밀폐시킨다. 이어서, 흑연 및 기화 물질이 충진된 실린더(120)를 개구(121)가 하방을 향하도록 반전시킨 후, 챔버(110)의 상면에 장착한다. 이때, 실린더(120)를 챔버(110)의 상부에 형성된 지그(160)에 수평방향으로 슬라이딩시키면, 실린더(120)의 플랜지(123)가 지그(160)의 슬라이딩 홈과 체결되어 실린더(120)가 챔버(110)의 상면에 고정된다.
실린더(120)가 챔버(110)의 상면의 지그(160)에 장착되면, 클램프(130)를 이동시켜 실린더(120)의 개구(121)에 장착된 마개(122)를 상방으로 가압함으로써, 실린더(120)를 밀폐한다(S200). 이는 조작 레버(140)의 작동을 통해 이루어진다.
챔버(110)의 외측에 위치된 조작 레버(140)를 상방으로 회동시키면, 제1링크(151) 및 제2링크(152)로 이루어진 링크 부재(150)가 연동되어, 클램프(130)가 수직 상방으로 이동된다. 그러면, 클램프(130)의 상단이 실린더(120)의 마개(122)와 접촉하여 실린더(120) 내부의 압력에 의해 마개(122)가 개방되는 것을 방지한다.
이와 같은 상태에서, 소정의 시간이 경과하면 실린더(120) 내부의 기화 물질이 기화하면서 실린더(120) 내부의 압력이 점점 증가하게 된다.
이후, 실린더(120)의 장착공(124)에 장착된 압력계를 확인하여, 실린더(120) 내부의 압력이 설정 압력 이상이 되면, 조작 레버(140)를 하방으로 회동시킨다(S300). 여기서, 설정 압력은 10bar 이상인 것이 바람직하다.
조작 레버(140)가 하방으로 회동되면, 조작 레버(140)와 링크 부재(150)의 연동에 의해 클램프(130)가 수직 하방으로 이동하여, 클램프(130)가 실린더(120)와 이격된다. 따라서, 클램프(130)가 하방 이동에 의해, 마개(122)를 상방으로 누르고 있던 힘이 제거되고, 실린더(120) 내부의 압력에 의해 마개(122)가 개방된다.
이러한 실린더 내부(120)의 압력 해제는 순간적으로 일어나게 되고, 실린더(120) 내부의 순간적인 압력 강하에 의해 실린더(120) 내부의 흑연이 급속하게 팽창하게 되어, 흑연이 복수의 그래핀으로 박리된다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 다른 형태의 그래핀 박리 방법을 나타낸 플로우차트로서, 흑연 및 기화 물질이 충진된 실린더(120)를 밀폐시킨 이후에, 실린더(120)를 가열할 수 있다(S210). 여기서, 실린더(120)의 가열은 챔버(110)의 상부에 설치된 가열 장치(170)를 통해 이루어진다. 가열 장치(170)를 통해 실린더(120)를 가열하면, 실린더(120) 내부의 온도 상승에 의해 실린더(120) 내부의 압력이 더욱 빠르게 증가될 수 있다.
이와 같이, 실린더(120) 내부의 압력 강하를 이용하여 그래핀을 생성하면, 황산 등의 물질을 사용할 필요가 없고, 따라서 황산을 제거하기 위한 고온의 열처리 공정을 수행할 필요가 없다.
따라서, 종래의 팽창법을 이용하여 그래핀을 제조하는 경우보다 제조 과정을 단순화할 수 있으며, 제조 비용을 효과적으로 절감할 수 있다. 또한, 고온의 열처리 공정에 의해 그래핀의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 챔버 111: 지지 다리
112: 관통공 113: 고정 브라켓
120: 실린더 121: 개구
122: 마개 123: 플랜지
124: 장착공 125: 기밀 패킹
130: 클램프 140: 조작 레버
150: 링크 부재 151: 제1링크
152: 제2링크 160: 지그
170: 가열 장치

Claims (15)

  1. 일면에 관통공을 구비한 챔버;
    흑연 및 상온에서 기화되는 기화 물질을 수용하고, 상기 챔버의 관통공과 대응되는 위치에 개구를 구비하여 상기 챔버의 외부에 장착되는 실린더;
    상기 챔버의 내부에서 상기 챔버의 관통공을 관통하여 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하는 클램프; 및
    상기 클램프와 연결되고, 상기 클램프가 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하도록 상기 클램프를 이동시키는 작동 기구를 포함하고,
    상기 기화 물질의 기화에 의해 상기 실린더의 내부 압력이 설정 압력 이상일 때, 상기 작동 기구를 작동시키면, 상기 클램프가 이동하면서 상기 실린더의 개구를 개방하여 상기 실린더의 내부 압력이 강하되는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동 기구는,
    상기 챔버의 외측에 설치된 조작 레버; 및
    상기 챔버의 내부에서 상기 조작 레버 및 상기 클램프 사이에 연결되어 상기 조작 레버의 조작에 의해 상기 클램프를 이동시키는 링크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 챔버의 상면에 수직방향으로 장착되고, 상기 클램프는 상기 조작 레버의 조작에 의해 상기 링크 부재와 연동되어 수직방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 외부에는 상기 관통공을 둘러싸는 지그가 구비되고, 상기 실린더는 측방향으로 슬라이딩되어 상기 지그에 고정되는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 개구의 반대편 단부에 장착공을 구비하고, 상기 장착공에는 상기 실린더 내부의 압력을 측정하는 압력계가 장착되는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 개구의 주변에는 기밀 패킹이 구비된 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기화 물질은 액체 질소, 고체 이산화탄소(드라이 아이스) 또는 액체 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  8. 일면에 관통공을 구비한 챔버;
    흑연 및 끓는점이 200℃ 이하인 물질을 수용하고, 상기 챔버의 관통공과 대응되는 위치에 개구를 구비하여 상기 챔버의 외부에 장착되는 실린더;
    상기 챔버의 내부에서 상기 챔버의 관통공을 관통하여 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하는 클램프;
    상기 클램프와 연결되고, 상기 클램프가 상기 실린더의 개구를 선택적으로 밀폐하도록 상기 클램프를 이동시키는 작동 기구; 및
    상기 실린더를 가열하는 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 끓는점이 200℃ 이하인 물질은 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 노르말헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 톨루엔, 벤젠, 에틸 아세테이트 또는 이들의 조합으로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 그래핀 박리 장치에 의해 제조된 그래핀.
  11. a) 실린더의 내부에 소정량의 흑연 및 상온에서 기화되는 기화 물질을 채우고, 상기 실린더를 챔버에 장착하는 단계;
    b) 클램프를 이동시켜 상기 실린더를 밀폐하는 단계; 및
    c) 상기 기화 물질의 기화에 의해, 상기 실린더 내부의 압력이 설정 압력 이상이 되면, 상기 클램프를 이동시켜 상기 실린더의 압력을 해제하는 단계를 포함하는 그래핀 박리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계 직후에, 상기 실린더를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 c)단계에서, 상기 설정 압력은 10bar 이상인 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 c)단계에서, 상기 클램프는 조작 레버 및 링크 부재의 연동에 의해 상기 실린더로부터 이격되어, 상기 실린더의 압력을 해제하는 것을 특징으로 하는 그래핀 박리 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 그래핀 박리 방법에 의해 제조된 그래핀.
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