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. 중부권 최대 자연휴양림 '금강수목원', 2027년 다시 문 연다
  2. 서남부터미널 부지에 주상복합아파트 건립 … 터미널 공간은 '기부채납'
  3. 세종시 '조치원·연서·연기면 공동주택' 1.2만 호 공급 무산
  4. 인구 39만 벽 갇힌 '세종시'… 공공기관 이전이 맞춤 처방전
  5. 검찰, JMS '2인자' 김지선에 징역 7년 구형… 정명석 성범죄 가담 혐의
  1. 경찰 순환인사 확대에 대전도 반발 기류… 집단대응에는 '신중'
  2. 충청 U대회 성공 개최 먹구름... "지도부 인선 1~2달 걸릴 듯"
  3. 문 닫는 학교, 미래 교육 공간으로…폐교 활용 전략 필요
  4. 난민 신청자의 암 투병이 쏘아올린 '난쏘공'…대전충남보건연 '우리 곁의 난민' 포럼
  5. “이웃에게 더 가까이”

헤드라인 뉴스


대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

국회 의사당 마스터플랜에 이어 대통령 집무실 건축설계가 본격화되면서 세종 행정수도의 기틀이 갖춰지고 있다. 그러나 세종시 출범 12년이 지나도록 수도로서의 법적 지위는 확보하지 못한 상황. 이를 해소하기 위해 행정수도특별법 제정을 요구하는 목소리가 높은데, 후반기 국회 원 구성도 타결된 만큼 특별법 논의를 본궤도에 올리기 위한 동력 확보가 필요한 시점이다. 22일 행정중심복합도시건설청과 국회사무처 등에 따르면 대통령 세종 집무실의 설계 공모가 마무리돼 본격적인 건축설계에 들어설 예정이다. 착공은 내년 하반기로 예상되며, 2029년..

홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진
홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진

회생절차가 연장된 홈플러스가 임시 휴업에 들어간 전국 핵심 점포의 영업 재개를 위한 준비에 착수했다. 충청권에서는 대전 가오점과 유성점을 포함한 8개 점포가 영업 재개 대상에 포함되면서 지역 유통시장의 정상화에 대한 기대감이 커지고 있다. 22일 유통업계에 따르면 홈플러스는 서울회생법원이 회생절차 폐지 결정을 취소하고 회생계획안 가결 기한을 오는 9월 4일까지 연장함에 따라 영업 정상화와 사업 구조 개편을 본격 추진하기로 했다. 메리츠금융그룹이 지원하는 2000억 원 규모의 긴급 운영자금(DIP)이 확보되는 대로 현재 임시 휴업 중..

이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"
이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"

이재명 대통령은 22일 "지역균형발전을 위한 정주 여건 개선에서도 의료환경 개선이 핵심적인 요소라고 분석되고 있다"고 말했다. 이날 오후 청와대에서 ‘어디 살든 제대로 치료받는 모두의 의료보장'이라는 슬로건 아래 열린 '지역·필수·공공의료 간담회'에서다. 간담회는 최근 지방 주도 성장과 국토균형발전을 위해 지방 의료서비스를 혁신할 필요성이 제기되는 상황에서 의료현장 종사자와 환자·시민단체, 전문가들과 지역·필수·공공의료 대전환 방안 등을 논의하기 위해 마련됐다. 간담회에는 지역의료(지방, 의료취약지 등)와 필수의료(응급·분만·소아..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력

  • ‘문제 풀고 교통안전 배워요’ ‘문제 풀고 교통안전 배워요’

  • 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑

  • 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’ 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’