기계연, 탄소나노튜브 고순도 대량 분리기술 개발
이번 연구는 한국기계연구원(원장 이상천) 나노융합기계연구본부 한창수(韓昌洙, 43세)박사팀이 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구개발 사업인 나노메카트로닉스기술개발사업의 지원을 받아 성균관대학교(백승현 교수), (주)탑엔지니어링과 공동으로 추진하였다.
탄소나노튜브는 제조 시에 금속성과 반도체성이 섞인 상태로 만들어지며, 제조 시 이를 조절하는 것은 불가능하기 때문에 제조 후 분리하는 연구가 진행되고 있으며, 탄소나노튜브를 이용한 대부분의 제품과 기술은 반도체성이나 금속성 하나의 성분만 가진 탄소나노튜브를 필요로 한다.
예를 들어, 반도체 메모리에 탄소나노튜브를 적용할 경우 금속성 나노튜브가 섞여 있으면 소자의 성능이 현저히 떨어지며, 투명전도성 필름의 경우처럼 금속성이 필요한 부분에서 반도체성은 저항을 높이는 역할을 하게 되므로 적용기술 및 제품에 따라 하나의 속성을 가진 나노튜브를 적용해야 최대의 성과를 얻을 수 있다.
현재까지 개발된 분리기술은 금속성 또는 반도체성 나노튜브를 파괴하는 방법, 원심분리기를 이용한 방법 등 여러 방법이 연구되고 있으나, 동 기술들은 90% 이상의 고순도 분리가 불가능하거나 또는 극미량에만 적용할 수 있는 등의 한계가 있었다.
이번에 개발한 탄소나노튜브 분리기술은 탄소나노튜브를 이용한 수많은 제품의 성능을 극대화시키는데 크게 기여할 것으로 예상되며,
금속성 탄소나노튜브는 탄소나노튜브를 이용한 터치스크린, Flexible Display 및 LCD용 도전성 투명필름, 도전성 복합재, 히터, X-ray소자, Field Emission Display, 반도체 배선, 배터리 전극 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 반도체 탄소나노튜브는 반도체 메모리 소자, 전자소자, 나노라디오, 수소저장, 적외선소자, 각종 나노센서 등 탄소나노튜브 관련 전 산업분야의 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.
이번 기술은 기존 기술에 비해 연속으로 90% 이상의 고순도 분리가 가능하고 금속과 반도체가 동시에 분리되어 손실을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 또한 손쉽게 대량화하기에 유리한 구조를 가지고 있다.
이 기술은 올 1월 (주)탑엔지니어링에 원천기술이 이전되었으며, 3건의 국내특허 등록 및 국외(미국, 유럽, 일본 등)에 특허 출원중이다.
연구책임자인 한창수 박사는 “이번 연구결과는 탄소나노튜브 분야의 오랜 난제에 속하는 고순도의 대량분리 원천기술을 개발했다는데 큰 의미가 있으며, 현재 기술 개발 추세로 볼 때, 향후 3년 내에 모든 산업분야에 사용할 수준의 대량분리 기술의 개발이 가능하다”고 밝혔다.
한창수 박사는 탄소나노튜브 등의 나노소재를 응용하는 분야에서 다수의 국제논문을 발표하였으며, 원자현미경용 탐침, 탄소나노튜브 잉크젯 프린팅 기술, 투명전도성 히터 등 여러 기술을 개발하여 기업체에 기술이전하였고, 21세기 프론티어 연구개발사업 과제를 통해 2005년 탄소나노튜브 전도성필름 벤처기업인 (주)탑나노시스를 Spin-off 시켰으며, 이번 연구결과는 나노분야의 권위있는 저널인『나노 레터스(Nano Letters)』지(誌) 온라인판에 최근 게재되었다.
한국기계연구원 개요
한국기계연구원은 지난 1976년 발족한 이래 기계와 재료관련 연구개발, 시험평가 및 기술지원을 종합적으로 수행함으로써, 국가 과학기술은 물론 관련 산업계의 발전에 많은 기여를 해 왔으며,
현재 대덕연구단지 내에 기계분야로 특화된 본원과 창원에 재료분야로 특화된 재료기술연구소로 구성, 운영되고 있는 정부출연연구기관입니다.
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2009년 3월 26일 08:53