탄소나노튜브 대량생산 길 터

현재 생산비용만 금값의 300배에 이르는 탄소나노튜브를 값싸게 대량공급할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

삼성종합기술원 박완준 박사 연구팀은 7일 나노기술의 핵심재료인 ‘단일벽 탄소나노튜브’를 상온에서 합성하는 데 성공했다고 밝혔다.

원통형 구조의 탄소나노튜브는 다양한 전기적 성질을 띠는 직경 1∼10나노미터(㎚,10억분의1m)의 미세물질로 차세대 전자소재, 정밀기계, 광(光)소자, 에너지, 바이오산업 등에 두루 활용될 수 있는 ‘꿈의 소재’이다. 특히 반도체 성질을 지닌 단일벽 탄소나노튜브는 오는 2012년부터 실리콘을 대체할 물질로 주목받고 있다.

현재 널리 쓰이는 탄소나노튜브 합성법은 일산화탄소에 800∼1200도의 고온과 10기압의 높은 압력을 가해야 하기 때문에 g당 생산비용만 50여만원에 이른다. 금 1돈쭝(3.75g) 가격이 6만∼7만원인 점을 감안하면 300배가량 비싼 셈이다.

그러나 연구팀은 철과 탄소의 화합물인 ‘페로신’을 시너와 유사한 ‘자일렌’에 녹여 만든 혼합액에 초음파 에너지를 가해 상온에서 탄소를 분리하는 방식으로 탄소나노튜브를 합성했다.

박 박사는 “이 방법을 이용하면 고온·고압·고진공 발생장비가 필요없어 g당 생산비용을 수천원대로 낮출 수 있다.”면서 “또 수율(직경의 균일한 정도)은 종전 60∼70%에서 90% 이상으로, 순도(불순물의 포함 정도)는 100%에 육박하는 등 장점을 갖고 있다.”고 설명했다.

이처럼 탄소나노튜브 양산기술을 확보함에 따라 나노기술에 대한 상용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 보인다. 박 박사도 “현재 삼성내 사업부서와 상용화를 위한 협의를 벌이고 있다.”고 덧붙였다.



이 기술은 화학분야에서 세계적 권위를 인정받고 있는 ‘미국 화학지’(JACS) 인터넷판 11월호에 게재됐으며, 국내를 비롯한 미국, 유럽, 일본, 중국 등에서 특허출원 중이다.

장세훈기자