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| ▲ 탄소나노튜브 실. KRISS 제공 | ||
방탄복과 항공우주부품 등의 소재로 사용되는 첨단 탄소나노튜브 섬유 생산 기술을 한국표준과학연구원 연구진이 개발했다.
탄소나노튜브 실은 지난 2002년에 첫 등장 이후 아직 세계적으로 상용화가 안 된 소재여서, 국내 기업에 기술이 이전되면 충분한 경쟁력을 갖출 것으로 보고 있다.
교육과학기술부는 KRISS(한국표준과학연구원) 재료측정센터 남승훈 박사팀이 탄소나노튜브로 실을 만드는 기술 개발에 성공했다고 15일 밝혔다. 탄소나노튜브 실은 높은 탄성과 철의 100배에 달하는 강도를 갖고 있어 방탄복이나 고강도 부품에 적용되고, 뛰어난 전기 전도성과 열전도 물성으로 기능성 복합직물로도 활용된다.
연구팀은 이번 연구를 통해 실 뿐만 아니라 탄소나노튜브 시트 모양으로 균일하게 뽑아내는 시술을 개발, 대면적 탄소나노튜브 필름의 대량 제조 가능성도 열었다.
탄소나노튜브 시트는 유연성이 좋고 투과율과 전기 전도성이 높아 터치스크린 소재인 ITO필름을 대체할 수 있다. 또 시트 필름 양단에 전류를 보내면 시트 필름 표면의 온도가 상승, 이를 이용한 유리 김서림 방지용 히터 등에 적용 가능하다.
연구팀은 실리콘 기판 위에 길이가 300마이크로미터와 12나노미터 굵기의 탄소나노튜브를 수직으로 배양시키고, 이로부터 여러 가닥의 탄소나노튜브를 다발로 형성시켜 실 모양으로 뽑아냄으로써 기존 제조기법을 크게 개선했다.
이를 이용하면 여러 가닥을 한번에 뽑아낼 수 있고, 탄소나노튜브 실에 폴리머와 같은 물질도 쉽게 코팅할 수도 있어 향후 탄소섬유 방직산업에 폭넓게 활용될 전망이다.
또 연구팀은 전자현미경을 이용해 전계방출 시 탄소나노튜브 사이의 상호 반발에 의한 실 끝부분의 형태 변화를 실시간으로 촬영하는데도 성공했다.
한편 이번 연구는 교과부 21세기프론티어연구개발사업인 나노메카트로닉스기술개발사업의 지원을 받아 개발됐다.
이재형 기자 1800916@cctoday.co.kr