기계연, 탄소나노튜브 고순도 대량 분리기술 개발

90% 이상 고순도 동시 분리 가능

꿈의 신소재로 불

▲ 한창수 박사

리는 탄소나노튜브의 주요 성분을 고순도 대량 분리하는 원천기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 나노융합기계연구본부 한창수(43ㆍ사진) 박사팀을 중심으로 백승현 성균관대 교수와 (주)탑엔지니어링과 공동으로 이 같은 기술개발에 성공했다고 16일 밝혔다.

탄소나노튜브는 금속성과 반도체성이 섞인 상태로 제조되는데, 제조과정에서는 성분 조절이 불가능한 특성을 지녔다.

결국 제조 후 분리하는 기술이 중요하며, 탄소나노튜브를 이용한 대부분의 제품과 기술도 반도체성 또는 금속성 중 하나의 성분만 가진 탄소나노튜브를 필요로 한다.

반도체 메모리에 적용할 탄소나노튜브에 금속성이 섞여 있으면 소자의 성능이 현저히 떨어지고, 투명전도성 필름에 반도체성이 섞이면 저항을 높이는 부작용을 낳기 때문이다.

현재까지 개발된 분리기술은 금속성 또는 반도체성 나노튜브를 파괴하는 방법과 원심분리기 이용방법 등이다.

그러나 이들 방법들은 90% 이상의 고순도 분리가 불가능하거나 극미량에만 적용할 수 있는 한계를 보였다.

반면 이번 탄소나노튜브 분리기술은 연속으로 90% 이상의 고순도 분리가 가능하고, 금속과 반도체를 동시에 분리할 수 있어 손실을 최소화 할 수 있는 장점을 지녔다.

또한 손쉽게 대량화하기에 유리한 구조를 가지고 있어, 수많은 제품의 성능을 극대화시킬 것으로 기대된다.

금속성 탄소나노튜브는 터치스크린과 유연 디스플레이, LCD용 도전성 투명필름 등에, 반도체 탄소나노튜브는 반도체 메모리 소자와 전자소자, 나노라디오 등에 각각 적용돼 제품 상용화 및 성능 개선을 앞당길 것으로 보인다.

이번 기술은 올 초 (주)탑엔지니어링에 이전됐으며, 현재 3건의 국내특허 등록 및 국외특허 출원 중이다.

한창수 박사는 “이번 개발로 탄소나노튜브 분야의 오랜 난제가 상당 부분 해소될 것으로 보인다”며 “향후 3년 내 전 산업분야에 사용될 수준의 대량분리 기술개발이 가능할 것”이라고 밝혔다./이희택 기자 nature28@