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탄소나노튜브와 그 복합재료에 기반을 둔 센서 및 액추에이터

전문가 제언: ○ 나노기술(nano technology)은 나노미터인 초미세 영역에서 새로운 물리현상과 향상된 물질특성을 연구하는 20세기 말에 등장한 신기술 분야라 할 수 있다. 나노기술은 미래 선도기술인 정보통신, 의약, 소재, 제조공정, 환경 및 에너지 등의 분야에서 미래기술로서 인식되고 있다.

○ 이러한 나노기술 분야 중 새로운 물질의 구현과 산업적 응용성에서 가장 크게 각광받고 있는 분야가 탄소나노튜브(Carbon NanoTube: CNT) 분야이다. CNT는 고유한 전기적 특성과 기계적 변형특성을 갖고 있기 때문에 적응 및 감지기능을 결합하는 미래 다중기능 재료계통(multi-functional material system)의 개발을 가능하게 한다.

○ 따라서 CNT의 특이한 구조 및 물성이 보여주는 다기능성은 정보통신기기의 필수인 평면표시소자, 고집적 메모리소자, 2차 전지 및 초고용량 커패시터(super-capacitor), 수소저장 물질, 화학 센서, 고강도/초경량 복합재료, 정전기 제거 복합재료, 전자파차폐(EM/RFI shielding) 물질 등에 응용성이 뛰어나며 기존소자의 한계를 넘을 가능성이 있다. 또한 최근에 나노튜브와 나노튜브 복합재료 센서와 액추에이터에 대한 개발에 많은 관심을 갖게 되었고 특히 CNT의 EM(Electro-Mechanical)거동이 주목을 받고 있다.

○ 이와 같이 CNT 및 그 복합재료는 유래 없이 빠르게 발전한 재료로서 크게 주목을 받고 있고, 미시 및 거시적인 측면에서 다양한 응용이 예상되는 신 기능재료이다. 그런데 이러한 CNT를 이용한 소자를 구현하기 위해서는 그 기능에 따라 다양한 구조의 CNT가 필요하다. 따라서 CNT를 각종 소자에 응용하기 위한 일차적인 선행기술은 CNT 구조설계기술과 이차적으로는 CNT를 이용한 각종소자 기능제어 기술이 요구된다.

○ 이 글에서 기술한 CNT 및 그 복합재료에 기반 한 센서와 구동기(actuator)는 전반적인 이 기술 분야의 동향파악에 유효하고 앞으로 발전방향을 제시하고 있어 이 분야의 연구개발에 좋은 참고가 될 것이다.

저자: Chunyu Li, Erik T. Thostenson, Tsu-Wei Chou
자료유형: 학술정보