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카본 나노 튜브를 기초로 한 센서

전문가 제언: ○ 카본나노튜브(CNT: carbon nanotube)는 나노 전자기계적 센서의 감지 요소로서 앞으로 대단히 유망할 것으로 예측되어 왔다. 특히 단일벽 나노 튜브는 1998년 이후 그 구조가 이론적으로 밝혀지기 시작하고 기계적 전기적 특성이 하나씩 밝혀짐으로서 2000년대 이후에 급격히 센서의 요소로서 각광을 받기 시작했다.

○ 2000년대 이후 CVD(chemical vapour deposition) 방법으로 CNT를 만들게 되면서는 품질의 균일성을 얻었고 특히 플라스마로 강화시킨 CVD를 사용하게 되면서는 양산성과 경제성을 해결하게 되었다. 2000년대 이후 탄소 나노 물질에 대한 관심이 고조되면서 기계적 센서요소로 시제품이 만들어져 시험하는 단계에 왔다.

○ CNT로 센서를 구성함에 있어서 반드시 기본적으로 어려운 두 가지 문제를 다루어야 한다. 그 하나는 CNT 구조의 특성화이고 다른 하나는 CNT의 조작기능이다. 요구되는 CNT의 형태를 얻기 위한 넓은 범위의 공구 조정은 가능할 지라도 고유한 전기적 성질을 갖는 나노 튜브의 양산은 아직도 어렵다. 따라서 CNT를 기초로 한 센서를 설계하는 연구자는 반드시 실제 나노 튜브의 개개의 특성이 넓게 분포되어 있다는 점을 고려해야 한다.

○ 지금까지 논문들에서 발표되는 CNT를 이용한 기계적인 압력 센서와 스트레인 센서는 거의 대부분이 시제품 단계에 있다고 보는 것이 옳다. 시제품이지만 2005년 이후 발표되는 NEMS(nano electromechanical systems) 센서들은 반도체의 집적화와 더불어 그 시제품 생산에서 괄목할 만한 발전을 보여 주고 있다. 앞으로의 개발을 위한 엔지니어링은 양산 이전에 고품질을 달성하여서 경제성이 있는 NEMS 센서들이 생산되어야 할 것이다. 현업에서 양산된 NEMS 센서들이 이용되는 것을 기대해 본다.

저자: Mahar, B; Laslau, C; Yip, R; Sun, Y; AF Mahar, Benjamin; Laslau, Cosmin; Yip, Ronnie; Sun, Yu
자료유형: 학술정보