나노탄소재료 -플러렌과 다이아몬드-(Nano Carbon Materials : Fullerenes and Diamond)

전문가 제언

□ 나노기술은 21세기에 인류가 지향하는 가장 중요한 기술목표의 하나임이 분명하며 20세기 말의 획기적인 발견이라고 평가되는 C과 탄소나노튜브를 포함하는 플러렌이라는 일군의 물질군이 그 중심에 있다.

□ 이들 다면체 모양을 하고 있는 새로운 형태의 탄소소재는 최소의 물질구성요소의 형태와 성질이 1:1로 대응된다는 사실에 주목하는 많은 과학자들의 열광적인 기대 속에서 활발하게 연구가 추진되고 있다.

□ 플러렌은 5개 또는 6개의 탄소로 이루어진 닫힌 고리가 다면체를 형성하면서 나노단위의 크기를 갖고 있는 일군의 물질, 단층, 다층, 탄소나노코일, 나노혼, 나노실린더 등의 여러 형태의 나노카본이 있으며 이들은 어떤 용매에도 용해되지 않으며 또 용융이나 기화가 되지 않는 등 분자로서의 특성을 가진다.

□ 플러렌은 현재 연소법에 의해 공업적으로 생산되고 있으나 그 가격이 탄소섬유(carbon fiber)나 흑연섬유(graphite fiber) 등의 기존탄소재료에 비해 가격이 월등하게 높아 기존의 대량 벌크(bulk)한 용도의 사용처에서는 경쟁이 어렵다.

□ 플러렌은 내부원자에 대한 외부원자의 비율이 높으므로 강한 응집성을 가지고 있어 복합재료로 사용 시에 분산의 어려움이 있다. 나노카본의 실용화란 의미에서는 비교적 생산원가 낮은 나노혼의 활용이 기대된다.

□ 현재 플러렌의 실용화가 당초의 기대에는 못 미치고 있으나 앞으로 고기능성재료로서 새로운 활용과 보다 합리적이고 경제적인 합성법의 개발, 복합재료의 한 성분으로서의 분산성 향상에 관한 연구가 필요하다.

□ 성공적인 활용 예의 하나로서 C의 고온고압중합에서 Schwartz 표면을 갖는 3차원 프레폴리머(prepolymer)가 얻어지는데 이 폴리머는 다이아몬드의 경도를 능가하는 것으로 알려졌다.

□ 또 다른 예로 화약의 폭발 시에 생성되는 고온 고압 상태를 이용하여 불완전연소에 의해 남아있던 탄소가 충격파에 의해 다이아몬드의 결정으로 성장함으로서 얻어지게 되는 나노 다이아몬드를 들 수 있는데 비록 원가가 비싸더라도 이러한 새로운 고부가가치의 소재의 개발은 충분히 상업적인 가치를 갖고 있는 것으로 판단되며 21세기 선진국으로의 도약을 기하는 우리로서는 이러한 연구 내지 개발에 국내학자들의 적극적인 도전이 요청된다.

저자

Eiji Osawa

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

39(11)

잡지명

Ceramics Japan(C091)

과학기술
표준분류

재료

페이지

892~909

분석자

마*일

분석물

• 나노탄소재료 -플러렌과 다이아몬드-.pdf [192,428 byte]

이미지변환중입니다.