탄소나노튜브 상온서 합성기술 첫 개발

세계에서 굵기가 제일 가는 탄소나노튜브를 저렴하게 생산할 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.

삼성종합기술원 박완준(朴玩濬·43·사진) 박사 연구팀은 7일 나노기술의 핵심재료인 단일벽 탄소나노튜브를 상온에서 합성하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

탄소나노튜브는 탄소(C) 6개가 육각형을 이룬 채 서로 연결돼 있는 빨대 모습이다. 지름이 머리카락 10만분의 1 굵기인 나노미터(nm·1nm는 10억분의 1m) 수준이지만 강도가 뛰어나고 다양한 전기적 성질을 가져 전자소자, 정밀기계, 광소자 등 차세대 나노제품에 필수적인 ‘꿈의 소재’로 불리고 있다.

현재 주로 쓰이는 합성법은 이산화탄소에 섭씨 800∼1200도의 고온과 고압을 가하는 방식으로 생산단가가 g당 50만 원 수준이다.

연구팀은 철과 탄소화합물(페로신)을 용매(자일렌)에 녹인 혼합액에 초음파 에너지를 가해 물방울을 형성시켰다. 이 물방울이 터질 때 만들어진 고온-고압을 이용해 페로신과 자일렌에서 탄소를 분리한 것.

박 박사는 “이 방법은 기존의 고온-고압 장비 없이 상온에서 간편하게 탄소나노튜브를 합성할 수 있어 g당 수천 원 수준으로 생산단가를 낮출 수 있다”고 밝혔다.

김훈기 동아사이언스 기자 wolfkim@donga.com