탄소물질의 전기적 이용(Electrical applications of carbon materials)

전문가 제언

□ 탄소는 지구상에서 흑연 및 다이아몬드의 두 가지 결정 형태로 존재하여 오랜 세월동안 인류와 친숙하게 지내온 물질이다. 탄소와 탄소 합성물의 전기적 이용분야는 전극, 전류집전기 및 전기 접속으로 쓰이는 전기 전도의 성질과 전자기 간섭 차폐, 저항 가열, 열전기 에너지 전환, 센서, 전기 스위치 및 열 페이스트 등이다. 이들은 에너지, 구조물, 항공우주, 전자 및 열 산업에 쓰인다.

□ 최근 많은 연구가 진행되고 있고 기대가 매우 큰 탄소 나노 튜브에 관하여 추가하여 언급 하고자 한다. 1991년에 우연히 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소구조가 형성된 것을 전자현미경으로 확인하였고 이것이 탄소 나노 튜브의 시작이며 현재 많은 연구가 계속 되고 있다. 이것을 나노 튜브라고 부르는 이유는 그 튜브의 직경이 보통 1나노미터 정도로 극히 작기 때문이다. 그 형상은 종이에 벌집 모양의 무늬를 그리고 둥글게 말면 나노 튜브가 되는데, 이때 종이를 어느 방향으로 또 직경이 얼마나 되게 말 것인가에 따라 금속과 같은 전기적 도체가 되기도 하고 전기가 잘 안 통하는 반도체가 되기도 한다.

□ 원래 전기적으로 도체인 나노 튜브가 여러 가닥이 모여 다발을 이루면 튜브와 튜브가 모여 상호 작용을 하면서 전기적인 성질이 도체에서 도핑한 반도체로 변화되는 것이 발견되었다. 이러한 새로운 탄소 반도체는 몇 가지 장점을 가지고 있다. 첫째, 도핑 할 필요가 없다는 것이다. 둘째는, 선폭이 대략 나노미터 정도로 작기 때문에 만약 수 나노미터 정도크기의 기억소자나 회로를 만든다면 그 집적도가 테라에 이르게 된다. 셋째는, 실리콘 보다 훨씬 강하며 화학적으로도 극히 안정되어 열, 마찰에 잘 견디는 표면재료로도 쓸 수 있으며 열전도율이 높아 반도체 소자가 작동하면서 뜨거워지는 문제가 쉽게 해결 될 수 있다. 넷째는 폴리머를 만드는 기술 등을 이용, 생물체와의 직접적인 정보교환 등 새로운 분야에의 응용도 가능할 것으로 기대된다. 앞으로 탄소 나노 튜브가 인류생활에 어떻게 기여할 것인가는 끊임없는 기술개발에 달려 있다.

저자

Chung, DDL

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

39-8

잡지명

Journal of materials science

과학기술
표준분류

재료

페이지

2645~2661

분석자

김*수

분석물

• 탄소물질의 전기적이용.pdf [273,199 byte]

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