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탄소나노튜브의 합성장치 및 방법

전문가 제언: ○ 탄소나노튜브(CNT)가 1991년에 발견되면서 초창기에는 주로 실험실적으로 합성되었으나 이 물질의 독특한 형태와 우수한 물리적 성질이 알려진 이후부터는 다양한 산업에의 응용연구가 활발하게 추진되어 합성방법과 가공기술이 크게 발전되었다. 특히 CNT의 전도성 응용으로서는 대전방지, 정전기 소산 및 전자파 차폐 등으로 각종 휴대용 전자장치에 CNT의 장점을 활용하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔지만 CNT의 순도, 균질성, 재현성, 양산화 등의 과제가 남아있어 산업화가 미진한 상태이다.

○ 향후 CNT의 산업화를 진척시키기 위해서는 종래의 CNT 제조방법에서의 문제점으로 지적되는 낮은 생산성, 불량한 순도 및 배향성 등을 해결하는 방법의 개발과 함께 튜브의 직경, 공간 및 튜브의 해리(free of bundling) 등을 정밀하게 제어할 수 있는 CNT 성장방법과 재현성의 확립이 필수적이라 할 수 있다.

○ 이 특허(일본공개특허 2007-161579)는 CNT를 양호한 효율로 대량생산이 가능하도록 고안한 CNT의 합성장치와 제조방법을 제공한다. 합성장치의 특징으로는 CNT의 생성공간을 제공하는 반응로와 반응로를 가열하는 가열부분, 공정에서 반응로의 CNT 생성공간에 합성기판을 설치하기 위한 보트 및 반응로의 CNT 생성공간에 원료가스를 공급하는 노즐 유닛을 갖춘 가스공급 부분으로 구성되어 있다. CNT 합성 시에 사용하는 원료가스의 균일한 공급과 효율적인 배기, CNT의 회수율을 향상시킴으로써 대량의 CNT를 효과적으로 합성하는 것이 가능하다.

○ CNT의 현재 기술수준은 개발단계에서 응용단계로 넘어가고 있는 성장기술이라 할 수 있다. 본격적인 경제성을 갖기 위해서는 주변기술과 응용기술 개발을 통한 기술적 한계의 극복과 고부가가치화 및 대량생산에 의한 저가격화가 선행되어야 한다. 현재 CNT는 핵심기술에서 응용기술의 개발로 진입하는 단계이므로 아직 시장규모는 미미한 상태이다. 국내의 반도체 기술이 세계의 선두주자이므로 이 기술과 접목함으로써 CNT 시장을 선점하는 것이 가능할 전망이다.

저자: SEMES Co., LTD.
자료유형: 특허정보