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탄소나노튜브 섬유의 최근 기술동향 : 기회와 도전

전문가 제언: ○ CNT는 기계적 특성과 전기전도도가 탁월하여 그 응용기술의 우위를 선점하기 위한 연구개발 경쟁이 첨예화되어 있는 첨단재료이다. 최근 나노크기의 CNT를 보다 거시적인 구조인 어레이, 섬유, 필름 등으로 전환해 보다 용이하게 응용하고자 하는 과학기술자들의 바람이 추진력을 얻고 있다.

○ CNT를 섬유로 개발하고자 하는 연구가 지난 10여 년에 걸쳐 진행되어 제조방법에 대한 기본적인 개념은 어느 정도 확립되고 있다. 그러나 아직 실험실 단계를 벗어나지 못하고 있으며 실험결과들 사이에 일관성과 재현성이 많이 부족하여 상호 비교할 수 없는 실정이다.

○ 이는 아직도 CNT 섬유의 나노 및 마이크로 구조에 대한 명확한 이해가 부족하고, 분석기법이 통일되어 있지 않기 때문에 발생하는 문제점이다. 관련 과학기술자들의 도전이 요구된다.

○ CNT 섬유의 제조기법은 비교적 단순하여 대량생산이 가능해진다면 그 자체로서는 실용성이 매우 높다. 그러나 기존의 재료들과 경쟁하기 위해서는 먼저 저렴하고 실용적인 CNT의 제조가 먼저이고, 그 다음은 CNT 섬유의 대량생산 체제와 제품의 균질성이다. 이를 위해서는 아직도 기술적으로 해결되어야 할 문제들이 산재하고 있다. 5항 기회와 도전에서 다룬 것들을 참조하기 바란다.

○ 국내에서도 CNT에 관한 응용연구는 매우 활발하다. 고기능 복합재료를 위시하여 다기능 복합소재까지 그 응용의 범위가 구조재료에서 전기 전자, 생명과학, 에너지 등에 미치고 있다. CNT에의 응용연구에서 주요하게 다루어야 할 사항은 CNT의 분산과 배열 및 계면접착의 문제이다.

○ 이러한 문제들은 나노크기에서 보다 마이크로 혹은 매크로 수준에서 훨씬 다루기 쉽다. CNT 섬유개발연구의 동기가 여기에 있다. 이것이 국내에서도 관련 과학기술자들의 CNT 섬유개발에 관한 관심이 요구되는 이유이다.

저자: Weibang Lu et al.
자료유형: 학술정보