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. 2차공공기관 이전... 지방선거 민심 흔들까
  2. 백지수도의 기운 '장군면'… 역사·맛집·카페로 뜬다
  3. 행정수도 품격의 세종 마라톤, ‘제1회 모두 런' 6월 13일 열린다
  4. '몇 년째 풀만 무성' 대덕특구 재창조 핵심과제 '융합연구혁신센터' 착공 언제?
  5. 6·3 지방선거, 최대 격전지 '대전'… 선거열기 고조
  1. [지선 후보 인터뷰-대전시장] 허태정 "이재명 정부와 원팀…지방주도 성장시대 실현”
  2. 선거 때마다 ‘청년 프렌들리’…여야 생색내기용 비판
  3. [지선 후보 인터뷰-대전시장] 이장우 “말 아닌 성과로 증명…위대한 대전 완성 전력"
  4. [앵커 人] 우승한 한밭대 라이즈사업단장 "학생성장 중심 개편… AI 기반 추적 시스템 도입"
  5. [기고] 온(溫)과 천(泉)에 담긴 오랜 온기, 유성온천문화축제

헤드라인 뉴스


지선 후보등록 코앞…금강벨트 시도지사 여야 후보 지지세 확산 사활

지선 후보등록 코앞…금강벨트 시도지사 여야 후보 지지세 확산 사활

6.3 지방선거 후보등록을 코앞에 두고 여야 최대격전지 금강벨트 광역단체장 후보들이 지지세 확산에 사활을 걸고 있다. 더불어민주당 허태정 대전시장 후보가 선거대책위원회를 띄우면서 '내란세력심판'을 강조하자 국민의힘 이장우 후보는 문화예술 정책 발표로 맞불을 놨다. 충남지사를 놓고 혈전을 벌이는 민주당 박수현 후보와 국민의힘 김태흠 후보는 각각 현장 행보와 정책 연대로 표밭 갈이에 나섰다. 각 후보들의 이같은 행보는 지방선거 승패가 보혁 (保革) 양 진영의 결집을 바탕으로 중도층 확장과 부동층 흡수에 달렸다는 점을 감안한 것으로 풀이..

"술 한잔 하자"는 이제 옛말… 대전 호프주점 500곳 붕괴 코앞
"술 한잔 하자"는 이제 옛말… 대전 호프주점 500곳 붕괴 코앞

젊은 층 사이에서 술을 멀리하는 문화가 퍼지며 문을 닫는 호프집이 점차 늘어가고 있다. '술 한잔하자'라는 인사가 '밥 한 끼 하자'란 인사와 같던 이전과는 달리, 코로나 19로 모임이 줄어들고, 과하게 술을 마시지 않는 문화에 따른 음주율 하락이 곧 술집 수 감소로 이어지고 있다. 11일 국세통계포털에 따르면 대전 호프 주점 사업자 수는 3월 기준 512곳으로, 1년 전(572곳)보다 60곳 줄어든 것으로 집계됐다. 2019년 3월 당시 1016곳으로 골목 주요 상권마다 밀집했던 호프 주점 수는 이듬해인 2020년 3월 888곳으..

`최민호·조상호` 세종시장 후보… 7대 현안 해법 차이는
'최민호·조상호' 세종시장 후보… 7대 현안 해법 차이는

더불어민주당 조상호 세종시장 후보와 국민의힘 최민호 시장 후보별 7대 현안에 대한 인식 차가 확인되고 있다. 교통체계 전환과 혼잡 해소, 해양수산부 이전 등 지역 이익과 충돌하는 중앙 정책 대응, 자족경제 구축과 민간 일자리 확대, 교육·의료 인프라 확충을 통한 정주여건 개선, 상가 공실과 상권 회복, 부동산 시장 안정과 주거 정책, 수도권 공공기관 이전을 놓고, 각 후보는 어떤 해 해법을 제시하고 있을까. 세종시 출입기자단은 11일 오전 SK브로드밴드 세종방송과 함께 6.3 지방선거 후보자 토론회를 갖고, 이에 대한 견해를 들어봤..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전시장 허태정 후보 선대위 참석, 이장우 후보 문화산업 정책 발표 대전시장 허태정 후보 선대위 참석, 이장우 후보 문화산업 정책 발표

  • 공용자전거 타슈에 시민들 통행 ‘불편’ 공용자전거 타슈에 시민들 통행 ‘불편’

  • 7년 만에 재개된 선양계족산맨발축제…‘황톳길의 매력에 빠지다’ 7년 만에 재개된 선양계족산맨발축제…‘황톳길의 매력에 빠지다’

  • 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제