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. 성추행 유죄받은 송활섭 대전시의원 제명 촉구에 의회 "판단 후 결정"
  2. 천안 A대기업서 질소가스 누출로 3명 부상
  3. "시설 아동에 안전하고 쾌적한 체육시설 제공"
  4. 김민숙, 뇌병변장애인 맞춤 지원정책 모색… "정책 실현 적극 뒷받침"
  5. 천안김안과 천안역본점, 운동선수 등을 위한 '새빛' 선사
  1. 회덕농협-NH누리봉사단, 포도농가 일손 돕기 나서
  2. 신탁계약 남발한 부동산신탁사 전 임직원들 뒷돈 수수 '적발'
  3. ‘몸짱을 위해’
  4. 내년 최저임금 1만320원 지역 노사 엇갈린 반응… 노동계 "실망·우려" vs 경영계 "절충·수용"
  5. 세종시 싱싱장터 납품업체 위생 상태 '양호'

헤드라인 뉴스


이재명 정부 해수부 이전 강행…국론분열 자초하나

이재명 정부 해수부 이전 강행…국론분열 자초하나

이재명 정부가 해양수산부 부산 이전을 추진하면서 국론분열을 자초하지 않을까 우려가 커지고 있다. 집권 초 미 트럼프 행정부의 관세 위협 등 매크로 경제 불확실성 속 민생과 경제 회생을 위해 국민 통합이 중차대한 시기임에도 되려 갈등만 키우고 있다는 지적이다. 공론화 절차 없이 해수부 탈(脫) 세종만 서두를 뿐 특별법 또는 개헌 등 행정수도 완성 구체적 로드맵 발표는 없어 충청 지역민의 박탈감을 키우고 있기 때문이다. 해수부는 10일 이전 청사로 부산시 동구 소재 IM빌딩과 협성타워 두 곳을 임차해 사용하기로 결정했다. 두 건물 모두..

31년 만에 폐원한 세종 `금강수목원`...국가자산 전환이 답
31년 만에 폐원한 세종 '금강수목원'...국가자산 전환이 답

2012년 세종시 출범 전·후 '행정구역은 세종시, 소유권은 충남도'에 있는 애매한 상황을 해결하지 못해 7월 폐원한 금강수목원. 그동안 중앙정부와 세종시, 충남도 모두 해법을 찾지 못한 채 사실상 어정쩡한 상태를 유지한 탓이다. 국·시비 매칭 방식으로 중부권 최대 산림자원의 지속가능한 미래를 열 수 있었으나 그 기회를 모두 놓쳤다. 세종시 행정중심복합도시와 인접한 입지의 금남면인 만큼, 금강수목원 주변을 신도시로 편입해 '행복도시 특별회계'로 새로운 미래를 열자는 제안이 나왔다. 무소속 김종민 국회의원(산자중기위, 세종 갑)은 7..

신탁계약 남발한 부동산신탁사 전 임직원들 뒷돈 수수 `적발`
신탁계약 남발한 부동산신탁사 전 임직원들 뒷돈 수수 '적발'

전국 부동산신탁사 부실 문제가 시한폭탄으로 여겨지는 가운데 토지신탁 계약 체결을 조건으로 뒷돈을 받은 부동산신탁회사 법인의 임직원들이 재판에 넘겨졌다. 대전지검 형사4부는 모 부동산신탁 대전지점 차장 A(38)씨와 대전지점장 B(44)씨 그리고 대전지점 과장 C(34)씨를 특정경제범죄가중처벌등에관한법률위반(수재등) 등의 혐의로 불구속 기소했다고 11일 밝혔다. 또 시행사 대표 D(60)씨를 특경법위반(증재등) 혐의로 함께 불구속 기소했다. A씨 등 부동산 신탁사 대전지점 차장으로 지내던 2020년 11월부터 2022년 4월까지 시행..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘몸짱을 위해’ ‘몸짱을 위해’

  • ‘꿈돌이와 전통주가 만났다’…꿈돌이 막걸리 출시 ‘꿈돌이와 전통주가 만났다’…꿈돌이 막걸리 출시

  • 대전 쪽방촌 찾은 김민석 국무총리 대전 쪽방촌 찾은 김민석 국무총리

  • ‘시원하게 장 보세요’ ‘시원하게 장 보세요’