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. “딸기와 가요의 달콤한 만남”… ‘제1회 논산딸기 전국가요제’ 개최
  2. 김해분청도자기축제 30년 만에 진례 떠나 장유로
  3. 충남대 ‘NEXUS’ 승부수… KAIST·기업 역량 모아 '서울대 10개' 도전
  4. 2375명 중수청 특례임용 지원… 대전청 비수도권 ‘선호지’ 될까
  5. 공공기관 이전 발표 임박에 충청권 지자체 '후끈'
  1. 전직 소방간부 자녀 근평 7위→2위… 전 둔산소방서장 벌금형
  2. 정명석 성범죄 돕고 고소 막은 JMS 간부 4명… 최대 징역 3년 6개월 구형
  3. 전국 각지서 대전으로…‘빵박 2일’ 성료
  4. 기업은 대학 안으로, 성과는 중부권으로… 충남대 IoC 구상
  5. KAIST, 물방을 맺히는 신기술로 열전달 5.5배 향상 개발

헤드라인 뉴스


`지방주도성장·청년` 집중 투자… 당정, 2027년 예산안 방향 제시

'지방주도성장·청년' 집중 투자… 당정, 2027년 예산안 방향 제시

정부와 집권당인 더불어민주당이 지방주도 성장과 청년, 미래성장 등을 위한 중점 분야에 집중투자라는 '2027년 예산안' 편성 방향을 제시했다. 기업이 지방으로 이전하면 정부가 설비투자를 지원하는 '성장엔진특별보조금' 신설을 비롯해 지방 미래성장지원금 조성을 통한 성장거점 조성, 지역 필수의료 특별회계 신설, 지방국립대 등록금 전액 지원 등도 포함했다. 정부와 민주당은 이날 오전 국회에서 '2027년도 예산안 첫 당정 협의'를 열었다. 한병도 원내대표는 인사말을 통해 "재정 여력이 커진 만큼 어디에, 먼저 얼마나 투자할 것인지 우선순..

이재명 정부 지방이전 속도조절? 좌고우면 안된다
이재명 정부 지방이전 속도조절? 좌고우면 안된다

이재명 정부가 공공기관 및 중앙행정기관 지방 이전을 두고 서울 수도권 소재 기관 눈치 보기 등의 이유로 속도 조절 하는 것 아니냐는 지적이다. 25일 국무회의에서 상정될 것으로 점쳐졌던 금융위원회 등 지방 이전 안건이 전날 금융권 노조 등의 집단 반발 뒤 누락 되면서 나오는 걱정이다. 공공기관 등 이전은 수도권 일극화를 극복하고 국가균형발전을 위한 시대적 과제로 정부가 좌고우면 해선 안된다는 목소리가 높다. 정치권 등에 따르면 이날 열리는 국무회의에서 2차 공공기관 지방 이전 관련 안건이 논의될 가능성이 거론됐지만, 이번 국무회의..

올 하반기에 행정수도 세종 `명운`… 민·관·정 똘똘 뭉친다
올 하반기에 행정수도 세종 '명운'… 민·관·정 똘똘 뭉친다

행정수도 완성의 최대 관문을 앞둔 세종시. 22년 동안 반복해온 '수도 위헌 논란'을 끊어내고, 법적 명문화를 이끌어내기 위한 최적의 시기가 다가오고 있다. 첫걸음은 단연 행정수도특별법 제정으로 향한다. 특별법은 세종을 행정수도로 명문화하고, 대통령실과 국회 본원 이전, 수도권 잔류 행정기관의 추가 이전을 법제화하는 필수불가결한 과정이다. 6·3 지방선거 전 공청회를 마지막으로 멈춰선 특별법 제정 논의를 9월 정기국회에서 재점화, 연내 처리의 과업을 반드시 달성해야만 한다. 조상호 세종시장과 지역 정치권, 시민들이 필승 결의를 다지..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’ ‘여러분의 새 출발을 응원합니다’

  • ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’ ‘안전한 우리동네 자율방재단이 지킨다’

  • 2027학년도 대학수학능력시험 원서 접수 시작 2027학년도 대학수학능력시험 원서 접수 시작

  • 호흡기 질환자 급증…‘건강 유의하세요’ 호흡기 질환자 급증…‘건강 유의하세요’