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탄소 나노튜브 제품의 환경성 - LCA 활용

전문가 제언: ○ 21세기를 선도할 미래 기술 가운데 나노융합기술은 나노미터 영역에서 새로운 물리 현상과 향상된 물질 특성을 연구 개발하여 적용 분야를 확장해 가고 있는 사회 파급효과가 매우 큰 와해성(disruptive) 혁신 기술에 속한다. NT 가운데 신규 물질의 구현과 기술/공정/산업 사이의 융합을 통해 가장 관심을 끌고 있는 한 분야가 나노소재 분야이다.

- 훌륭한 특성(예: 고-전기전도성, 고-화학안정성, 고-기계강도)을 갖는 나노소재인 탄소 나노 튜브(CNT)는 나노-개입적 전략이나 나노-지배적 전략을 통해 다양한 기술과 융복합되면서 생산량이 전세계적으로 증가하고 있다. 융복합 추진 전략으로 기존 제품 개선을 위한 나노-개입적(nano-enabled) 전략, 신제품 창출을 위한 나노-지배적(nano-dominated) 전략 등이 활용되고 있다.

- 예컨대, CNT 제품으로는 CNT-개입적 식물 종자, 전도성 접착제, 리튬 이온 배터리, 시멘트 복합체, 제약 복합체, 전계 방출 디스플레이, 해양 코팅, CNT-기반 태양 전지, 식품 포장재 등이 열거될 수 있다.

- 1991년에 일본 NEC사의 Iijima가 처음 발견한 CNT는 원통형으로 직경 수십~수백nm, 길이 수십~수백μm에 달하고 다양한 구조(예: 단일벽(SW), 다중벽, 로프)로 존재한다. SW CNT는 구조에 따라 다양한 전기적 물질 상태(예: 금속상, 반금속상, 반도체상)로 존재한다.

○ 환경성 평가 도구로 잘 알려져 있는 전과정 평가(LCA; 생애주기 평가)를 CNT 자체 및 CNT 제품에 활용한 작업이 7개 정도 알려져 있다. 아직 신흥 기술이 계속 개발되고 있는 CNT의 제품에 LCA를 적용하는 경우, 투입 데이터 축적, 방법론 개발, LCA실무자/기술개발자 공동-작업 등이 필수적이다.

○ 국내에서 2010년에 나노소재 및 나노제품에 대한 LCA 연구가 수행되었는데 국제 표준 ISO 14040-14044에 바탕을 둔 LCA 방법론이 제안되었고 DB 구축의 필요성이 권고되었다. 향후 연구 방향으로 투입 데이터의 DB 구축 및 방법론 개발이 강조되어야 한다.

저자: Venkata K.K. Upadhyayula
자료유형: 학술정보