탄소나노튜브 균일 코팅 문제, 반도체 활용 고정밀 가공기술 개발로 해결

  • 경제/과학
  • 대덕특구

탄소나노튜브 균일 코팅 문제, 반도체 활용 고정밀 가공기술 개발로 해결

KAIST·기계연·고려대 연구진 공동개발

  • 승인 2024-11-10 14:20
  • 임효인 기자임효인 기자
clip20241110140443
맨왼쪽부터 KIMM 정준호 박사, 하지환 박사후연구원, KAIST 박인규 교수, 양인영 박사과정, 김산하 교수, 고려대 안준성 교수. KAIST 제공
국내 연구진이 차세대 신소재 '탄소나노튜브'의 본질적 문제인 표면 균일 코팅 방법을 찾았다. 반도체, 센서, 화학, 군수 등 다양한 산업분야에서 탄소나노튜브가 활용되기 위한 선결 작업을 해결할 수 있을지 주목된다.

KAIST는 기계공학과 박인규, 김산하 교사와 한국기계연구원 정준호 박사, 고려대 세종캠퍼스 안준성 교수가 공동연구를 통해 '탄소나노튜브의 원자 침투성 향상을 위한 고정밀 나노패터닝기술'을 개발했다고 10일 밝혔다.

탄소나노튜브는 다이아몬드의 주성분인 탄소들이 6각형 고리 형태로 연결돼 지름 1㎚(나노미터)의 긴 대롱 모양을 하는 모양으로, 강철보다 강도가 높아 다양한 응용 분야에서 활용이 가능한 소재다. 다만 고성능 반도체, 센서, 에너지 소자를 구현하기 위해선 금속·세라믹 소재가 표면에 코팅돼야 한다. 기계적 복원 특성을 높이기 위한 것으로 반드시 선결돼야 하지만 합성된 탄소나노튜브는 높은 응집률을 가져 원자 침투성이 떨어지고 내부에 기능성 물질을 균일하게 코팅하는 게 불가능한 한계가 있었다.

clip20241110140738
나노패턴된 탄소나노튜브의 원자침투성 개선 전략과 응용. KAIST 제공
연구팀은 이를 극복하기 위해 정교하게 제작된 금속이나 금속산화물 나노구조체를 전사할 수 있는 '나노 임프린팅 공정'을 접목했다. 그 결과 다양한 형상의 나노 패턴을 따라 탄소나노튜브 성장을 구현해 원자 침투성의 개선을 통한 기능성 물질 코팅이 가능해졌다.

이러한 방식을 적용하자 실제 기존 한계를 개선해 나노패턴된 탄소나노튜브의 상단부터 하단까지 나노 스케일로 균일한 세라믹 코팅 결과를 보였다. 또 내부까지 금속이 증착돼 품질을 개선하면서 민감성과 반응성을 높인 센서로 활용할 수 있을 전망이다.

박인규 KAIST 교수는 "개발된 수직 정렬 탄소나노튜브의 나노패턴화 공정은 탄소나노튜브 기능성 코팅 응용에 있어 본질적인 문제인 낮은 원자 침투성을 해결할 수 있을 것으로 기대되고 추후 기계적 화학적 응용을 포함한 탄소나노튜브의 산업 전반적 활용으로 이어질 수 있을 것"이라며 "이는 나노 소재의 구조화·기능화와 같은 나노테크놀로지의 압도적 선도국가가 되기 위한 발판이 될 것"이라고 말했다.

한편 기계연 하지환 박사후연구원, KAIST 기계공학과 양인영 박사과정, 고려대 안준성 교수가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 게재됐다.
임효인 기자

clip20241110140727

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 괴산고추축제에 32만2천명 찾아···건고추 완판 12억 원 판매
  2. [단독]단양수중보 3억6000만원 소송…관리책임 갈등 다시 법정으로
  3. 외딴섬 '집현동'이 뜨겁다… 9월엔 세종 '공동캠퍼스' 축제로
  4. 대전 선도지구 구역들, 주민대표단 신청 분주한데 승인 지연돼 '발 동동'
  5. 목요경마 신설, 평일 온라인 수요 키웠나…마권 매출로 성과 검증
  1. 지역경제계 2차 공공기관 대전·충남 우선배치 요구 힘받나
  2. [중도초대석]복수경 충남대병원장 "사람중심 의료혁신, 새병원 건립·AI전환 착수"
  3. [제일학원] 9월 모평 가채점 충남대 의예 281점·심리 229점 지원 가능
  4. 한밭대 총장 후보 3인, ‘100년 대학’ 미래전략 놓고 열띤 공방
  5. 대전교육청 결산자료 '부실' 지적…조직 효율성·예산 집행도 도마

헤드라인 뉴스


허태정 대전시장 "대전역세권 복합2구역 사업 무산 대비해라"

허태정 대전시장 "대전역세권 복합2구역 사업 무산 대비해라"

허태정 대전시장이 추진 무산위기에 놓인 대전역세권 복합2-1구역 사업에 대해 사업자 측에 정상화를 촉구하는 한편 무산 시 대응 전략 마련을 주문했다. 허 시장은 8일 열린 확대간부회의에서 "시민들에게 이런(대전역세권 복합2-1구역 사업 무산 위기) 흐름이 알려진 건 최근이지만, 이미 시장 취임 전부터 사업이 진척되지 않아 무산될 위기라는 점을 감지했다"면서 "시가 어떤 조치를 하고 있는지 명확히 할 필요가 있다"고 말했다. 허 시장은 "한화컨소시엄 측에도 명확히 시 입장과 시민 목소리를 전달하고, 사업이 책임감 있게 진행될 수 있도..

"태안 안면도 관광개발 연내 결단"…박수현 지사, 지역현안 적극 지원 약속
"태안 안면도 관광개발 연내 결단"…박수현 지사, 지역현안 적극 지원 약속

충남도가 석탄화력발전소 단계적 폐쇄로 심각한 경제적 위기에 직면한 태안군의 미래 발전과 체질 개선을 위해 전방위 지원에 나선다. 박수현 충남지사는 8일 태안군을 방문해 민선 9기 시·군 방문 브랜드인 '충남통(通)행' 두 번째 일정을 소화하며 발전공기업 통합본사 유치, 가로림만 해상교량 재도전, 안면도 관광지 개발 연내 결단 등 주요 현안에 대한 정면 돌파 의지를 피력했다. 박 지사는 이날 태안문화예술회관 대공연장에서 열린 군민과의 대화 행사를 통해 태안을 석탄화력발전소 폐지의 위기를 넘어 '서해안 대전환의 중심지'로 육성하겠다는..

한 총리 "중앙행정기관·공공기관 이전계획 수립, 만전 기해달라"
한 총리 "중앙행정기관·공공기관 이전계획 수립, 만전 기해달라"

한성숙 국무총리는 8일 최근 발표한 중앙행정기관과 공공기관 이전과 관련, "관련 부처는 대상기관 확정 등 연내에 발표할 추진계획 수립에 만전을 기해달라"고 말했다. 한 총리는 이날 오전 해외 순방 중인 이재명 대통령을 대신해 정부서울청사에서 주재한 제39회 국무회의에서 "국가균형발전과 대한민국의 지속가능한 미래를 위해 반드시 해야만 하는 시대적 과제"라며 이같이 지시했다. 한 총리는 "물론 이전 대상 기관에는 결코 쉽지 않은 변화일 것"이라면서도 "국가와 국민의 미래를 위한 결정이었음을 이해하고 함께해 주실 거라 굳게 믿는다. 정부..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’ ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’

  • 충남대학교와 국립공주대학교 통합 찬반 투표 시작 충남대학교와 국립공주대학교 통합 찬반 투표 시작

  • ‘고장난 전자기기 고쳐드려요’ ‘고장난 전자기기 고쳐드려요’

  • 가을 문턱…탐스럽게 익어가는 도깨비 박 가을 문턱…탐스럽게 익어가는 도깨비 박