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. 30조원대 '발전 공기업 5사' 통합 속도… 세종시 유치 가능성은
  2. 세종시 공공형 '스크린 파크골프장', 종촌종합사회복지관서 첫 선
  3. [현장취재]2026년 저출생 대응 대전지역연대 정기회의
  4. 8월 16일, 내 결혼식을 미리 본다
  5. 대한공업교육학회, '2026년 상반기 학술대회'
  1. 위기 임산부 가정 위해 두번째 백일 파티
  2. 대전시새마을회, '2026 시·구회장단 워크숍 및 남도문화 탐방'
  3. 어린이회관, 초등1학년 학생들에게 꿈돌이 호신용 경보기 보급
  4. 백석문화대, 2026 충남 해커TOON 캠프 개최
  5. 천안문화재단, '찾아가는 예술무대'와 함께하는 따뜻한 동행

헤드라인 뉴스


`대한민국 대도약 3대 프로젝트 29일 공개… 충청권 초미 관심

'대한민국 대도약 3대 프로젝트 29일 공개… 충청권 초미 관심

이재명 정부가 주도하는 국가균형성장의 브랜드 될 '대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트'가 29일 공개된다. 호남권은 물론 충청권과 영남권까지 아우르는 초대형 프로젝트라는 점에서 투자 규모와 분야 등 세부적인 계획에 관심이 쏠린다. 이 대통령은 이날 오후 청와대에서 주재하는 대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트 국민 보고회에서는 국가균형성장과 국토 공간 재편, 미래 첨단핵심산업 등을 담은 대규모 프로젝트로, 이재용 삼성전자 회장과 최태원 SK그룹 회장 등도 참석한다. 보고회는 이 대통령의 모두 말씀에 이어 산업통상자원부를 필두로 과학기..

5대 시중은행 마통 잔액 3년 8개월만에 최대치... 빚내 투자하자 `빚투` 증가
5대 시중은행 마통 잔액 3년 8개월만에 최대치... 빚내 투자하자 '빚투' 증가

국내 5대 시중은행 마이너스통장 사용액이 3년 8개월 만에 최대치를 기록하면서 빚내서 투자하는 '빚투'가 계속되고 있다. 28일 금융권에 따르면 5대 시중은행인 KB국민·신한·하나·우리·NH농협은행의 개인 마이너스통장 잔액은 25일 기준 43조 3363억원으로 집계됐다. 역대 월말 잔액과 비교하면 2022년 10월 말(43조 6609억원) 이후 3년 8개월 만에 최대 규모다. 5대 시중은행의 마통 잔액은 5월부터 두 달 연속 조 단위로 불어나고 있다. 4월 말 39조 6675억원에서 5월 말 41조 5324억원으로 1조 8650억원..

불난 차에 뛰어든 천안 버스운전 승무원, 소화기로 화재진압
불난 차에 뛰어든 천안 버스운전 승무원, 소화기로 화재진압

천안의 한 시내버스 기사가 운행 중 차량 화재를 발견하고 신속히 초기 진화에 나서 대형사고를 막아내 화제다. 시에 따르면 24일 오후 12시 32분께 새천안교통 소속 승무원 차용준(56) 씨는 90번 노선버스 운행 중 백석현대아파트 정류장 인근에서 화재가 발생한 차를 발견했다. 차 씨는 즉시 버스를 정차한 뒤 승객들에게 양해를 구하고 버스에 비치돼 있던 소화기 2대를 이용해 초기 진화에 나섰다. 폭발 위험이 있는 상황에서도 소방차가 도착할 때까지 적극적으로 진화한 덕분에 화재는 13분 만에 완전히 완료됐으며, 추가 피해도 막을 수..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 갈고닦은 기술의 향연 갈고닦은 기술의 향연

  • 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명

  • 개원 준비로 분주한 대전시의회 개원 준비로 분주한 대전시의회

  • 여름 반기는 주황빛 능소화 여름 반기는 주황빛 능소화