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. "활옥동굴, 폐쇄보다 해법"…이동석 충주시장 '현장행정' 첫 시험대
  2. 정년 후 재고용, 이제 회사 마음대로 못한다?… 대법 "관행 따져야"
  3. 예산군, 가을 축제 잇따라 개최… 행사장 안전관리 강화
  4. 예타 막힌 대전 나노반도체 국가산단…몸집 줄여 재도전
  5. (종합)충남대·공주대 통합교명 ‘충남대’… 대전·공주에 통합본부 둔다
  1. 황운하 "대전중수청 이전 홍보는 몰염치"… 민주당에 쓴소리
  2. ‘한 대학 두 본부’…충남대·공주대 통합 이후 모습은…
  3. 대전 트램 급전 방식 논란 여전…공론화 필요 목소리
  4. 원도심 인구 감소 대응위한 도심형 모델 개발 필요
  5. 與 당권 틀어쥔 김민석 충청 현안 해결해야

헤드라인 뉴스


"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

"더는 버티기 어려워"… 대전 서남부터미널, 폐업 재신청

대전 서남부터미널 운영업체가 폐업 허가 신청서를 재접수한다. 운영업체는 앞서 대전시와 중구가 교통대책을 마련을 할 수 있도록 기존 신청을 철회했지만, 경영난이 지속되고 누적된 손실이 커지면서 더 이상 운영을 지속하기 어렵다고 판단해 폐업을 재신청하기로 했다. 18일 운송업계 등에 따르면 서남부터미널 운영사인 ㈜루시드는 20일 폐업 허가 신청서를 중구청에 제출할 예정이다. 앞서 루시드는 7월 폐업 허가 신청서를 제출한 바 있다. 하루 이용객이 100명에도 미치지 못하는 상황에서 매년 1~2억 원의 적자가 누적되면서 운영이 어려워졌기..

대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전
대전 프로스포츠 5인방, 아시안게임 금빛 도전

2026 아이치·나고야 아시안게임이 한 달여 앞으로 다가오면서 대전 연고 프로스포츠 선수들의 금빛 도전에도 관심이 쏠린다. 프로야구 한화 이글스에서는 노시환과 문현빈이 태극마크를 달고, 왕옌청은 대만 대표팀 유니폼을 입는다. 여자배구는 정관장 소속 박여름과 박은진이 대표팀 명단에 이름을 올리며 대전을 대표해 국제무대에 나선다. 한화에서는 노시환과 문현빈이 한국 야구대표팀 최종 명단에 포함됐다. 노시환은 내야수, 문현빈은 외야수로 대표팀 타선에 힘을 보탤 전망이다. 한국 야구대표팀은 2010 광저우 대회부터 2014 인천, 2018..

민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까
민주당 김민석 신임 대표, 행정수도 과업 완성할까

더불어민주당 신임 김민석 대표가 국책사업이자 역사적 대의인 '행정수도 완성'에 견인차 역할을 할지 주목된다. 행정수도 완성을 국정 과제로 채택한 이재명 정부의 첫 총리를 지냈고, 총리 세종 공관과 정부세종청사를 오가며 누구보다 행정수도의 의미와 가치를 잘 알고 있기에 기대를 모은다. 당 대표 선거 과정에서도 하반기 정기국회 내 '행정수도특별법' 제정안의 당론 채택과 통과를 공언한 바 있다. 해당 법안 통과가 여·야 합의에 의한 중차대한 사안인 만큼, 김 대표의 의지만으로 실현될 수 없다는 점은 아킬레스건으로 남아 있다. 국민의힘 장..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’ 다시 찾아 온 폭염…참새들의 ‘여름 피서’

  • 을지훈련 시작…비상급식 체험 을지훈련 시작…비상급식 체험

  • 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석 더불어민주당 신임 당 대표에 김민석

  • 민주당 전당대회서 고공 시위 민주당 전당대회서 고공 시위