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탄소나노튜브 함유 조성물과 그를 이용한 복합체

전문가 제언: ○ 1991년 발견된 탄소나노튜브(CNT)는 그 자체의 독특한 구조적 형태에 따라 우수한 전기적, 기계적 특성을 발현하기 때문에 나노 전자소자, 주사탐침현미경의 탐침 팁, 자동차 및 우주항공 산업 등에서의 정전기 전하의 제거 등 다양한 분야에서의 응용 가능성이 큰 물질로써 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 근년 실용화 단계에 도달하고 있는 응용분야로는 고분자와의 복합기능화에 의한 고성능재료의 개발을 들 수 있다. CNT 복합재료는 전자차폐, 정전기 제거, 연료전지의 수소저장재료 등에서 경쟁력 우위를 차지할 것으로 판단된다.

○ CNT는 고분자와는 달리 합성하는 조건과 방법에 따라 물리적 특성과 분자구조가 변하기 때문에 화학적, 전기적 특성을 정밀하게 제어할 수 있는 방법이 아직 확립되지 못한 실정이다. 현재의 기술로는 금속 및 반도체 특성의 CNT들을 완벽하게 분리할 수 없을 뿐만 아니라 CNT가 다발로 뭉치는 것을 방지하지 못하는 실정이다. CNT가 고분자의 강화재로 이용되기 위해서는 우선적으로 해결해야 할 과제로서 CNT의 순도향상과 양산체제 구축, 뭉침의 방지 및 고분산화 기술의 확립, CNT와 고분자간의 치밀한 접착 및 CNT의 배향기술 등이 필요하다.

○ 이 특허(일본공개특허 2008-37919)는 CNT 자체의 특성을 손상하지 않으면서 CNT를 분산화 또는 가용화함으로써 장기간 보존하여도 CNT가 분리, 응집되지 않고 전도성, 성막성, 성형성이 우수한 CNT 함유 조성물 및 이 조성물을 간편한 방법으로 기판(substrate)에 도포함으로써 전도성이 우수한 피막을 갖는 복합체의 제작방법에 관한 기술이다. 이 복합체는 무색투명성, 내수성, 내후성, 기계강도, 내마찰성 및 경도가 우수한 피막을 가짐으로써 다양한 용도로의 응용이 가능하다.

○ 국내의 CNT에 관한 연구는 많은 진전을 보이고 있다. 일진나노텍이 CNT의 양산체제를 갖추고 있을 뿐만 아니라 포항공대와의 공동연구에 의한 고분자 기판 상에서의 CNT 성장을 성공한 바 있다. 또한 KIST, 삼성 SDI 등에서 우수한 연구결과들이 발표되고 있다. CNT 기술은 우리나라의 우수한 반도체 기술과 접목시킴으로써 상승효과에 힘입어 머지않은 장래에 다양한 분야에서의 실용화가 기대된다.

저자: Mitsubishi Rayon Co.
자료유형: 특허정보