KAIST·기계연, 반도체 활용 탄소나노튜브 고정밀 가공 기술 구현 작성일 11-10 182 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="75XDQLZwQ9"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="z3tseNFO6K" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="나노패턴된 탄소나노튜브의원자 침투성 개선 전략 및 응용" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/etimesi/20241110120317193gmlp.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="updzv5JqQ2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/etimesi/20241110120317193gmlp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 나노패턴된 탄소나노튜브의원자 침투성 개선 전략 및 응용 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="qIsd7fOJ8b" dmcf-ptype="general">탄소나노튜브는 강철보다 강도가 높아 반도체, 센서, 화학, 군수산업 등 다양한 응용 분야에 활용된다. 다만 실제 사용시 금속·세라믹 소재가 표면에 코팅돼야 한다. 우리 연구진이 탄소나노튜브 표면을 균일 코팅할 수 있게 보조하는 나노전사인쇄 기반 패터닝 기술 개발에 성공했다.</p> <p dmcf-pid="BuphnkUl6B" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 박인규·김산하 기계공학과 교수가 안준성 고려대 세종캠퍼스 교수, 정준호 한국기계연구원 박사와 탄소나노튜브 원자 침투성 향상을 위한 고정밀 나노패터닝 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="bHYc8JGkxq" dmcf-ptype="general">고성능 반도체, 센서, 에너지 소자를 구현하려면 수직 성장된 탄소나노튜브 표면에 기능성 물질을 코팅하는 것이 필수지만, 합성된 탄소나노튜브는 응집률이 높아 원자 침투성이 떨어지고 내부에 기능성 물질을 균일 코팅하는 것이 불가능하다.</p> <p dmcf-pid="K7UlLEuS6z" dmcf-ptype="general">극복을 위해 탄소나노튜브 마이크로 패터닝 등 다양한 전략적 기술이 개발되지만 균일 코팅을 위해 높은 원자 침투성을 갖는 탄소나노튜브 구현은 아직 미흡하다.</p> <p dmcf-pid="90FOdj3I67" dmcf-ptype="general">공동 연구팀은 정교하게 제작된 금속, 금속산화물 나노구조체를 전사할 수 있는 나노 임프린팅 공정을 접목한 공정을 개발했다.</p> <p dmcf-pid="2Je7SZdzxu" dmcf-ptype="general">그 결과 다양한 형상의 나노 패턴을 따라 탄소나노튜브 성장을 구현해 원자 침투성 개선을 통한 기능성 물질 코팅 품질 향상을 이룩했다.</p> <p dmcf-pid="VEc6tqkPQU" dmcf-ptype="general">일례로 원자층 증착법을 통한 세라믹 원자 코팅을 수행한 나노 패턴된 탄소나노튜브는 기존 탄소나노튜브의 높은 응집률로 세라믹 원자 증착 균일도 저하 한계를 개선했다.</p> <p dmcf-pid="fgLKY3o9xp" dmcf-ptype="general">나노 패턴된 탄소나노튜브 상단부에서 하단까지 나노 스케일로 균일한 세라믹 코팅 결과를 보였다.</p> <p dmcf-pid="4HYc8JGk40" dmcf-ptype="general">이처럼 세라믹 코팅 품질 개선은 탄소나노튜브의 기계적 복원 특성을 높일 수 있기에 반도체, 센서, 에너지 소자의 반복적 활용, 산업 적용을 위해 반드시 선결돼야 한다.</p> <p dmcf-pid="8vloKQSgx3" dmcf-ptype="general">또 전자빔 증착법과 같은 물리적 증착법 역시 나노 패턴으로 인한 원자 침투성 증진으로 패턴이 없는 탄소나노튜브가 상단에만 금속이 증착되는 것에 비해 나노 패턴된 탄소나노튜브는 내부까지 금속이 증착되는 결과를 보였다.</p> <p dmcf-pid="6yva2MTNPF" dmcf-ptype="general">이와 같은 금속 증착 품질 개선은 가스 센서와 같은 활용을 위한 촉매 역할을 해 보다 민감하고 반응성이 우수한 센서 활용이 가능해진다.</p> <p dmcf-pid="PmwMp9rR8t" dmcf-ptype="general">박인규 KAIST 교수는 “개발된 수직 정렬 탄소나노튜브의 나노패턴화 공정은 탄소나노튜브 기능성 코팅 응용에 있어 본질적인 문제인 낮은 원자 침투성을 해결할 수 있을 것으로, 추후 기계적 화학적 응용을 포함한 탄소나노튜브의 산업 전반적 활용으로 이어질 수 있을 것”이라며 “나노 소재 구조화 및 기능화와 같은 나노테크놀로지의 압도적 선도 국가가 되기 위한 발판이 될 것”이라고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="QeMUhHRu61" dmcf-ptype="general">한국기계연구원의 하지환 박사후연구원, 양인영 KAIST 기계공학과 박사과정, 안준성 고려대 세종캠퍼스 교수가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 저명 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈' 6월 온라인판에 출판됐다. 학술지 전면 표지논문으로 선정됐다.</p> <p dmcf-pid="xbqyNmBW45" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부 및 산업통상자원부, 한국과학기술원 재원으로 한국연구재단 중견연구자지원사업, 산업기술알키미스트프로젝트, 도약연구 프로젝트 지원을 받아 수행됐다.</p> <p dmcf-pid="y5XDQLZw8Z" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 복지부, WHO와 글로벌 백신생산 실습교육 실시 11-10 다음 "개인정보 유출, 최신 동향은" 개보위·CPO협의회, 20일 정책포럼 11-10 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
