탄소나노튜브

▣ CNT란?
탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결돼 관 모양을 이루는 원통(튜브)형태의 신소재. 지난 91년 일본 NEC 연구소의 이지마 박사가 전자현미경으로 관찰한 이후 세계 각국의 과학자들에 의해 미래의 신소재로 각광을 받고 있다.
관의 지름이 수~수십 나노미터에 불과, 탄소나노튜브로 불리면서 나노기술의 대표적인 성공사례로 꼽힌다. 나노미터는 10억 분의 1 미터로 보통 머리카락의 10만 분의 1 굵기. 아주 굵어도 1천 분의 1에 불과하다.
탄소나노튜브는 전기 전도도가 구리왿� 비슷하고 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드왿� 같으며 강도는 강철의 10만 배. 탄소섬유는 1%만 변형돼도 끊어지나 이 소재는 15%가 변형돼도 견딜 수 있다. 인장력도 다이아몬드 보다 뛰어나 신소재로서의 특성을 고루 갖추고 있다.
이러한 소재 특성으로 인해 탄소나노튜브는 앞으로 반도체는 물론 일상 용품에 이르기까지 활용도가 높아 ‘꿈의 신소재’로 불리며 과학계는 ‘산업판도를 바꿀 10대 미래 신기술’중의 하나로 꼽고 있다.

①전기적 성질
1998년 Frank는 SPM을 이용하여 탄소 나노 섬유를 수은 액체상에 담지하여 전도성을 측정하였다. 그 결과 탄소 나노튜브가 양자거동을 보이면서 획기적인 전도성을 가진다고 보고하였다. MWNT의 전도성은 각 나노튜브가 수은 액체상에 첨가될 때마다 1Go만큼 증가하였다. 이때 Go의 값은 1/12.9㏀-1이다. 1999년 Sanvito등은 scattering 기법을 이용하여 MWNT의 전도성을 측정하였으며 Frank의 결과를 재확인 하였다. 또한 이들은 MWNT내의 양자 전도성 채널이 interwall반응에 의해 감소됨을 관찰하였고, 이 반응에 의해 각 탄소 나노튜브의 전자흐름이 재배치됨을 관찰하였다. Thess등은 rope형태의 금속성 SWNT의 저항을 four-point기법을 이용하여, 300k에서 약10-4Ω-7㎝임을 관찰하였으며, 이 값은 현재 알려진 고전도성 탄소 나노섬유보다 더 높은 값을 가진 것으로 나타났다. Frank 등과 Avouris등은 각각 107A/㎤이상, 1013A/㎤이상의 안정된 전류밀도가 나타남을 관찰하였다.