탄소나노튜브 양산기술 개발..기존의 10분의1 비용으로 10톤 제작
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'꿈의 신소재'로 불리는 탄소나노튜브를 대량 생산할 수 있는 공정이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
포항산업과학연구원(RIST) 신금속연구팀 강흥원 박사(45)는 디스플레이 기기와 램프,연료전지,2차전지,반도체 등 전자와 기계분야 핵심 소재로 사용되는 탄소나노튜브의 연속제조 공정을 개발,시험생산에 들어갔다고 6일 발표했다.
강 박사팀은 "이 기술을 이용할 경우 단일 장치로 시간당 1.5㎏,연간 10t을 연속 제조할 수 있어 탄소나노튜브를 값싸게 대량 생산할 수 있는 발판을 마련했다"고 설명했다.
탄소나노튜브를 만드는 기존 공법인 화학기상 측정법은 나노 규모로 촉매를 제조하는 공정과 탄소나노튜브를 합성하는 공정으로 분리돼 있으며 까다로운 촉매 미세화 공정으로 인해 연간 5t 정도밖에 생산할 수 없는 문제점이 있었다.
이번에 개발한 공법은 촉매 미세화와 탄소나노튜브의 합성을 단일 공정으로 만들었으며 예열과 냉각의 반복 과정을 통합,제조원가를 종전의 10분의 1 이하로 낮출 수 있게 됐다는 게 연구팀의 설명이다.
강 박사는 "이번에 개발한 기술을 활용하면 탄소나노튜브의 제조 가격을 현재의 g당 2~10달러에서 0.5달러 이하로 낮출 수 있으며 앞으로 연간 1백t 규모의 상업화 설비를 갖출 경우 0.1달러 이하로까지 낮출 수도 있다"고 밝혔다.
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[ 용어풀이 ]
◆탄소나노튜브= 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집 모양으로 결합하고 있는 흑연 막(膜)이 나노미터(nm는 10억분의 1m) 수준의 직경으로 말린 튜브형태의 구조를 띠고 있는 물질이다.
전자방출 특성과 전기적,기계적 특성이 우수해 반도체 등의 소재로 활용되며 2007년에 세계 시장규모가 5억달러에 이를 것으로 추정된다.
현재 대량생산 기술을 확보하고 있는 나라는 미국과 일본 등 2-3개국에 불과하다.
장원락 기자 wrjang@hankyung.com