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. 세종 아파트값 상승폭 확대… 대전·충북은 둔화, 충남은 하락폭 축소
  2. 괴산 사리면발축제 성료···주민 손맛 담은 면 요리 맛보여
  3. 저가 수소 공급계획 무산 대전 수소트램…선정 평가 타당성 도마
  4. 천안시, 8일 '천안삼거리 떡 페스티벌' 개최
  5. 은행서 정기예금 연 4% 이상 금리 비중 2년 9개월만에 두 자릿수로 '껑충'
  1. [기고] ‘행정은 세종에, 과학은 대전에'
  2. [전문인칼럼] 돈은 돌아왔는데, 바이오벤처는 목마르다
  3. 충청권 광역 BRT 운영체계 새판…4개 시·도 협력 시험대
  4. 세종 소상공인의 날 개최…'행정수도법 연내 제정' 촉구
  5. 충남대 통합 재추진 시동…이번엔 학내 반대 여론 넘을까

헤드라인 뉴스


중도일보 중부권 언론사 최초 `50억 규모 사내근로복지기금` 설립

중도일보 중부권 언론사 최초 '50억 규모 사내근로복지기금' 설립

중도일보가 중부권 언론사 최초로 50억 원 규모의 사내근로복지기금을 설립해 임직원 복지 증진 향상에 나섰다. 임직원의 복지를 위해 설립된 사내근로복지기금은 자녀 초·중·고·대학 학자금부터 건강검진, 의료비 지원, 장기근로자 포상 등 실생활에 필요한 지원을 적재적소에 배치했다. ㈜중도일보(회장 김원식)는 2일 오전 10시 중도일보 회장실에서 김원식 회장과 유영돈 사장, 김현수 대표, 김은정 근로자대표 등 임직원이 참석한 가운데 50억 원 규모의 사내근로복지기금 전달식을 가졌다. 중도일보는 50억 원을 출연해 사내근로복지기금 법인을 설..

트램부터 대통령 공약까지… 대전시 11월 현안추진 분수령
트램부터 대통령 공약까지… 대전시 11월 현안추진 분수령

민선 9기 허태정 호(號) 출범 첫해 대전시 주요 현안과 관련해 11월이 중대 변곡점으로 떠오르고 있다. 도시철도 2호선 트램 급전방식 등 연내 결론을 예고한 대형 사업들의 구체적인 추진 방향이 이달 중 윤곽을 드러낼 것으로 보이기 때문이다. 민선 9기 공약사업 성패가 달린 첫 본예산 편성과 이재명 대통령 지역공약 이행 가능성 등도 조만간 가늠해 볼 수 있는 포인트다. 2일 대전시 등에 따르면 도시철도 2호선 트램은 지난달 대동교와 대덕대교 교량 개축에 따른 장기 교통통제가 시작된 데 이어 이달 16일부터 약 10개월간 유성구 온천..

`행정수도법` 신중하자던 野, 사전 조율은 회피…11일 심사 직행
'행정수도법' 신중하자던 野, 사전 조율은 회피…11일 심사 직행

<속보>=행정수도특별법의 오는 11일 축조심사를 앞두고 사전 조율을 위한 추가 회의 일정 협의가 사실상 결렬된 것으로 파악됐다.<10월 22·29일자 1면 보도> 앞서 야당인 국민의힘 측이 신중한 검토를 강조하면서도 추가 논의에는 동의하지 않아, 쟁점을 충분히 조율하지 못한 채 곧바로 심사에 들어설 전망이다. 특별법 제정 논의가 6개월 만에 재개됐지만, 이로 인해 연내 정기국회 통과 여부는 여전히 안갯속에 놓였다는 평가가 나온다. 2일 국회와 지역 정치권 등에 따르면 지난달 28일 정기국회 내 첫 회의를 개최한 국토교통위원회 국토법..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 타이어전문점 화재 대전 타이어전문점 화재

  • ‘더 화려하고 아름답게’ ‘더 화려하고 아름답게’

  • ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑 ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑

  • 미래 진로직업 체험 미래 진로직업 체험