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탄소나노튜브의 제조방법과 장치

전문가 제언: ○ 탄소나노튜브(CNT)는 그의 특이한 형상과 성질 때문에 발견당시부터 정보과학, 생명과학, 에너지 및 환경과학 등 광범위한 분야에서 나노기술로 활용할 수 있는 소재로 관심이 집중되었지만 발견된 지 18년이 경과한 현재에도 공업적인 성숙기에는 이르지 못하였다. CNT를 공업적으로 실용화하기 위해서는 용도에 알맞은 구조의 CNT 합성, 추출기술 등이 선행되어야 한다.

○ CNT의 전기적 특성은 흑연 시트가 감기는 키랄성(chirality)에 따라 변화한다. CNT의 키랄성에는 나선형, 지그재그형 및 암체어형이 있으며 각각 형상에 따라 반도체, 금속 또는 반도체, 금속적인 전기특성을 나타낸다. 따라서 CNT의 키랄성을 제어하여 전기적 특성에 적합한 CNT를 분별하여 제조하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 아직 신뢰성 있는 제조방법이 확립되지 못하였다. 이러한 연유로 CNT가 다양한 분야에서의 응용이 확대되지 못하고 있기 때문에 CNT의 기초적인 합성제어기술의 확립이 시급하다.

○ 이 발명(미국특허 2008-199389 A1)은 CNT의 합성법으로 개방 환경조건 하에서의 CVD법을 개발함으로써 기존의 CVD법에서의 문제점을 해결할 수 있는 CNT의 생산방법과 제조 장치에 관한 기술을 제공한다. 개발된 합성법은 CNT의 증착이 개방 환경 하에서 일어나므로 고가의 진공반응기가 필요 없으며, CNT의 증착속도가 기존의 CVD법에 비해 3배 정도 빠르므로 장치비용의 절감과 제조원가의 저감효과가 크다.

○ 우리나라의 경우, 세계 최고 수준의 반도체 공정기술을 확보하고 있으므로 이를 나노기술 개발에 접목하여 CNT 응용기술을 개발하는 것이 유리하다. 또한 나노기술은 여러 분야의 기술이 서로 융합되어야 하는 특징이 있으므로 연구효율성을 위해서는 산학연 각 분야의 전문가들이 협동하여 연구개발 내용을 상호 공유함으로써 시너지효과를 얻을 수 있는 체계로 운영되는 것이 바람직하다.

저자: Wilson K.S. Chiu, Kinghong Kwok
자료유형: 특허정보