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. 세종시교육감 후보 4자 구도 판세, 여전히 혼조세
  2. 고즈넉한 사찰 답사부터 도심 야경까지… 석가탄신일 맞이 식장산 나들이
  3. [날씨] 25일까지 낮 기온 30도 안팎…26일부터 많은 비
  4. 천안과학산업진흥원, '디지털 융합 K-ESG 혁신 표준화 포럼' 킥오프 회의 개최
  5. 한기대, 이원익 선생 유적지 탐방...청렴을 배우다
  1. 천안시, 안서동 대학가 청년 프로그램 '더 체이서' 성료
  2. 백석문화대, 2026학년도 학생홍보대사 19기 위촉식 개최
  3. 천안법원, 술에 취해 장례식 방해한 혐의 '벌금 100만원'
  4. 천안시, 데이터 기반 선제적 방역 나서… 맞춤형 방역 추진
  5. 천안동남경찰서, 민·경 협력 치안의 귀감 '남부자율방범대' 감사패

헤드라인 뉴스


반환점 향하는 공식선거전…與野 중원 혈투 점입가경

반환점 향하는 공식선거전…與野 중원 혈투 점입가경

6·3 지방선거 공식선거운동이 반환점을 향하는 가운데 최대 격전지인 충청권에서 승기를 잡기 위한 여야의 혈투가 점입가경이다. 하루가 멀다 하고 양당 지도부가 금강벨트를 찾아 내란청산과 정권견제 등 각각 프레임을 애드벌룬 띄우면서 현안 드라이브로 지역 표심에 읍소하고 있다. 충청에서 이겨야 선거에서 이긴다는 정치권 불문율을 되새기면서 최근 초접전 양상을 띠고 있는 충남에 특히 화력을 집중하고 있다. 더불어민주당 정청래 총괄상임선대위원장과 한병도 공동상임선대위원장은 25일 쌍끌이 충청 유세에 나섰다. 정 위원장은 충남 서천과 보령을 찾..

`200승` 류현진 앞세운 한화… 연승 타고 상위권 도전
'200승' 류현진 앞세운 한화… 연승 타고 상위권 도전

올 시즌 초반 리그 하위권 추락 위기에 놓였던 한화 이글스가 최근 연승 행진을 이어가며 상승세를 타고 있다. 특히 류현진은 24일 두산 베어스와의 경기에서 한국인 선수 최초로 한미 통산 200승이라는 위업을 달성했다. 한국인 투수가 프로 무대에서 200승을 기록한 것은 송진우(210승)에 이어 역대 두 번째다. 25일 KBO에 따르면 한화는 이날 기준 47경기에서 23승 24패, 승률 0.489의 성적으로 리그 5위에 올라 있다. 이달 초까지만 해도 불안정한 중심 타선과 불펜진의 부진으로 최하위권에 머물렀던 한화는 최근 경기력을 회..

대전 휘발유값 4주만에 리터당 2000원 밑으로… 세종·충남은 2000원대 유지
대전 휘발유값 4주만에 리터당 2000원 밑으로… 세종·충남은 2000원대 유지

대전지역 휘발유 평균 판매가격이 4주 만에 리터당 2000원 밑으로 떨어졌다. 반면, 세종과 충남은 여전히 2000원대를 유지하면서 지역별 가격 차를 보였다. 25일 한국석유공사 유가정보시스템 오피넷에 따르면 5월 셋째 주(17~21일) 대전의 휘발유 주간 평균 판매가격은 리터당 1999.69원으로 집계됐다. 같은 기간 세종은 2008.01원, 충남은 2015.27원을 기록했다. 대전과 세종의 가격 차는 리터당 8.32원, 대전과 충남의 격차는 15.58원이다. 대전의 휘발유 평균 판매가격은 4월 넷째 주 리터당 1998.42원을..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 야구인 만난 허태정 후보, 박근혜 전 대통령 만난 이장우 후보 야구인 만난 허태정 후보, 박근혜 전 대통령 만난 이장우 후보

  • 가정마다 배달된 선거공보물 가정마다 배달된 선거공보물

  • 대전지역 후보들 지원유세 나선 박근혜 전 대통령 대전지역 후보들 지원유세 나선 박근혜 전 대통령

  • 부처님 오신 날 분위기 고조시키는 봉축탑 부처님 오신 날 분위기 고조시키는 봉축탑