한양대학교 나노공학과 나노튜브연구실 이철진(李鐵眞) 교수팀은 촉매를 활용한 화학기상성장법을 이용, 불순물이 거의 없는 고품질의 이중벽 탄소나노튜브 대량 합성 방법을 개발했다고 18일 밝혔다.
화학기상성장법은 아세틸렌 등 탄소를 함유한 금속을 촉매(철, 니켈, 코발트)에 부어 수소를 제거, 고품질의 탄소를 얻는 방법이다.
그동안 이중벽 탄소나노튜브를 제작하기 위해서는 전기를 사용하는 전기방전법과 레이저를 사용하는 방법이 사용돼 왔지만 이 방법들을 적용할 경우, 나노튜브 생산율(수율)이 떨어지고 불순물이 많이 생긴다는 단점이 있었다.
이중벽 탄소나노튜브를 제작할 수 있는 기술은 현재 미국과 일본, 중국내 각각1개 팀만 보유해왔지만 이들은 전기방전법 등을 사용함으로써 앞서의 단점을 극복하지 못했다.
이 교수는 “이번에 개발한 이중벽 탄소나노튜브는 합성방법이 매우 간단하고 대량합성이 가능할 뿐만 아니라 품질과 수율이 아주 뛰어난 것이 특징”이라면서 “현재FED 기술개발을 추진하고 있는 삼성 SDI 등 국내업체와 일본, 미국의 디스플레이업체들이 효율성과 신뢰성 높은 탄소나노튜브 소재 개발에 큰 관심을 보이고 있기 때문에 적지 않은 영향을 미칠 것”이라고 기대했다.
이 교수팀은 이중벽 탄소나노튜브 대량 합성기술 외에 현재 사용되는 단일벽 탄소나노튜브도 낮은 가격에 대량으로 합성하는 방법을 개발했다.
이 방법을 사용할 경우, 현재 g당 100만~150만원인 단일벽 탄소나노튜브 가격이g당 1만~2만원선으로 낮아질 수 있다고 이 교수는 말했다.
단일벽 탄소나노튜브를 생산할 수 있는 기술을 보유한 곳은 세계적으로 10개 팀 안팎에 불과하지만 생산 방법이 복잡하고 단가가 비싼 것은 물론 기술이전 역시 엄격히 통제된다는 것이 단점으로 지적된다.