[한경닷컴]접거나 휘는 디스플레이에 사용될수 있는 ‘질소 도핑 전도성 탄소나노튜브(CNT)’의 대량생산 기술이 국내 연구진에의해 개발됐다.

KAIST는 신소재공학과 김상욱(37),이원종 교수(52) 연구팀이 분자조립 나노기술을 이용해 높은 전기전도성을 가진 탄소나노튜브를 탄소벽의 개수를 조절하면서 빠르게 합성할 수 있는 새로운 공정기술을 개발했다고 15일 발표했다.이 연구결과는 나노기술분야의 국제저널 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 인터넷판에 소개됐다.

ADVERTISEMENT

탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결돼 관 모양을 이루고 있는 신소재로 전기적，물리적 성질이 매우 뛰어나 플렉서블 전자소자，2차전지 전극，고기능 복합재료 등 다양한 미래기술에 적용될 것으로 기대된다.하지만 탄소나노튜브를 이용한 나노소자를 실용화하려면 전기 전도도를 높이고 물리적 특성을 결정짓는 직경과 탄소벽의 개수를 원하는 데로 조절할 수 있는 기술개발이 요구된다.

연구팀은 고분자의 분자조립 나노패턴 기술로 탄소나노튜브 성장에 필요한 금속촉매의 크기를 넓은 면적에서 수 옹스트롱(머리카락 굵기의 100만분의 1) 수준까지 균일하게 조절하고 이를 이용해 탄소나노튜브의 직경과 탄소 벽 수를 마음대로 조절할 수 있는 기술을 개발했다.연구팀은 또 질소 불순물을 첨가해 전기 전도도를 기존의 탄소나노튜브의 2배 이상으로 높이고 성장속도도 일반 탄소나노튜브의 5배 이상인 분당 50㎛(마이크로미터) 정도로 높이는 데 성공했다.

김 교수는 “탄소나노튜브의 물리적 특성을 결정짓는 직경 및 탄소벽의 개수 조절이 가능할 뿐만 아니라 질소도핑을 통해 전기적 전도도를 조절할 수 있는 새로운 제조공정을 개발했다”며 “향후 탄소나노튜브의 상용화를 앞당길 수 있는 계기를 마련한 것”이라고 언급했다.

황경남 기자 knhwang@hankyung.com