차세대 부품소재 개발 위한 원천기술 확보

[산업일보]
전자기파 차폐소재 등 고강도 내마모 소재 개발을 위한 나노복합재료 제조공정이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST) 홍순형 교수 연구팀은 26일 과학기술부 ‘21세기 프론티어 나노소재기술개발사업단’의 지원으로 차세대 탄소나노튜브 나노복합재료를 제조하기 위한 새로운 분자수준 합성공정을 세계 최초로 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

이번 개발로 탄소나노튜브를 이용한 나노복합재료 제조에 있어서 가장 큰 걸림돌이 돼 왔던 분산과 혼합 문제가 해결됐다. 또한 탄소나노튜브(Carbon Nanotube)의 우수한 강도와 열 및 전기전도도, 전계방출 특성을 이용한 나노복합재료 신소재를 제조할 수 있는 원천기술을 확보하는 성과를 거뒀다.

홍순형 교수 연구팀은 탄소나노튜브가 서로 응집되는 기존 공정의 한계를 극복하기 위해, 탄소나노튜브의 표면을 화학적으로 처리하고 이를 기지이온과 분자수준에서 결합시킴으로써 탄소나노튜브가 기지 내에 균일하게 분산되는 나노복합재료를 제조하는 신공정을 개발하게 된 것이다.

연구팀은 새로운 공정으로 제조된 탄소나노튜브/구리(Cu) 나노복합재료의 경우, 탄소나노튜브를 약 2% 분산시켰을 때 구리에 비해 2배 이상의 강도를 나타냈으며 탄성계수는 50% 이상, 내마모 성능은 약 3배 이상 향상됐다며 이를 응용하면 고강도, 고탄성, 내마모 구조용 소재 개발이 가능하다고 설명했다.

홍순형 교수 연구팀에서는 개발된 원천기술을 이용해 나노복합재료를 고강도 내마모 소재, 전자기파 차폐소재 등으로 응용하기 위한 연구를 진행중이며, 차세대 디스플레이 소재로 응용하기 위한 연구를 계획하고 있다.

한편, 이 연구 결과는 소재분야 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials) 6월호에 게재됐으며, 우리나라를 비롯해 미국, 일본, 유럽 등에 개발기술을 특허 출원했다.



미디어다아라 김원정 기자(news@daara.co.kr)