금속.반도체 90%이상 동시분리

<출연기관 성과 30선> 26. 기계연 탄소나노튜브 대량분리기술

탄소나노튜브(CNT) 분야의 오랜 난제인 금속 및 반도체 성분의 탄소나노튜브를 고 순도로 대량 분리할 수 있는 원천기술을 국내 연구진이 확보했다.

지난해 11월 13일 한국기계연구원(원장 이상천) 나노융합기계연구본부 한창수 박사팀은 성균관대, (주)탑엔지니어링과의 공동연구를 통해 탄소나노튜브 내 포함된 금속성 및 반도체성을 분리시켜 탄소나노튜브를 이용한 제품의 성능을 극대화시킬 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다.

탄소나노튜브를 제조할 경우 금속성과 반도체성이 섞인 상태로 만들어지는데 제조시 이를 분리, 조절하는 것이 그동안 불가능했다. 이로인해 탄소나노튜브의 금속성 또는 반도체성 탄소나노튜브를 파괴하는 방법과 원심분리기를 이용한 방법들을 주로 사용해 왔으나 90% 이상의 고순도 분리가 불가능하고 극미량에만 적용할 수 있는 한계를 갖고 있었다.

한 박사팀이 개발한 탄소나노튜브 분리기술은 기존 기술에 비해 연속적으로 90% 이상 고순도 분리가 가능하고 금속과 반도체를 동시에 분리할 수 있어 손실을 최소화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 또한 보다 손쉽게 대량으로 처리하는데도 유리한 구조를 띠고 있다.

이를 통해 금속성 탄소나노튜브를 이용한 터치 스크린과 LCD용 도전성 투명필름, 반도체 배선, 배터리 전극 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며 반도체 탄소나노튜브는 반도체 메모리 소자, 전자소자, 적외선 소자, 각종 나노센서 등 탄소나노튜브 관련 전 산업분야의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이 기술은 지난 1월 탑엔지니어링에 이전됐으며 3건의 국내 특허 등록 및 미국, 유럽, 일본 등에 특허를 출원한 상태다.

한창수 박사는 “이번 연구결과는 탄소나노튜브 분야의 오랜 난제를 해결했다는 점에서 의미가 있으며 향후 3년 내 모든 산업분야에 사용할 수준의 대량분리 기술개발이 가능해 질 것으로 전망된다”고 말했다./배문숙 기자 moons@