꿈의 신소재 탄소 나노튜브의 이해와 전망

  • 등록일 / 수정일
  • 페이지 / 형식
  • 자료평가
  • 구매가격
  • 2015.06.27 / 2015.06.27
  • 7페이지 / fileicon doc (MS워드 2003이하)
  • 평가한 분이 없습니다. (구매금액의 3%지급)
  • 800원
다운로드장바구니
Naver Naver로그인 Kakao Kakao로그인
최대 20페이지까지 미리보기 서비스를 제공합니다.
자료평가하면 구매금액의 3%지급!
이전큰이미지 다음큰이미지
본문내용
1991년 일본의 NEC 부설연구소 이지마 수미오 박사에 의해 처음 보고된 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)는 탄소들로 이루어진 육각형 구조들이 서로 연결되어 가늘고 긴 관 형태를 이루는 물질로, 그 직경이 머리카락 굵기의 10만분의1 정도(수-수십 나노미터)로 매우 작다. 기계적 특성을 살펴보면, 동일한 굵기의 강철에 비해 최대 100배 이상의 강도를 가지면서도 15%의 변형에도 견딜 수 있는 탄성 또한 나타낸다. 더욱이 전기전도도(은과 비슷)와 열전도율(다이아몬드 정도) 까지 매우 우수하여 각종 장치의 전자 방출원, VFD(Vacuum Fluorescent Display), 백색 광원, 전계발광 디스플레이(FED, Field Emission Display), 2차 전지 전극, 나노 와이어, SPM(Scanning Probe Microscope)의 탐침(probe), 고기능 복합체 등에서 많은 응용가능성을 보여주고 있다.
◎ 탄소나노튜브의 구조와 종류
탄소나노튜브는 그림1에서 볼 수 있듯이 지그재그(zigzag)와 암체어(armchair)라고 알려진 두개의 대칭구조가 가능하지만 실제로 대부분의 탄소나노튜브는 이러한 대칭 구조를 갖는 대신에 벌집모양의 육각형이 튜브축을 따라서 나선형으로 배열된 카이럴(chiral) 구조를 갖는다.
탄소나노튜브는 벽을 이루고 있는 탄소원자의 결합 수에 따라 크게 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브로 나뉜다. 탄소원자로 구성된 벽이 하나인 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall Nanotube, SWNT)가 전기전도성, 열전도성이 매우 우수한 반면 탄소원자로 구성된 벽이 두개이상인 다중벽 나노튜브(Multi-wall Nanotube,MWNT)는 전기 및 열적 특성은 다소 떨어지나 기계적 특성이 우수하고 제조가 용이해 산업적 응응 분야가 넓다. 이밖에 단일벽 나노튜브가 여러 개 붙어서 다발을 이룬 튜브 형태인 다발형 나노튜브(Rope Nanotube)도 있다. ◎ 탄소나노튜브의 제조
현재까지 알려진 탄소나노튜브 제조 기술은 전기방전식, 레이저 증착식, 기상증착식 등 5~6가지로 분류되며 국내기업들의 경우 주로 열화학 기상증착식과 전기방전식을 사용하여 제품을 생산하고 있다.
▷ 전기방전식: 진공하에서 양(+)극과 음(-)극에 각각 직경이 다른 흑연봉을 일정한 거리를 띠워 배치시킨 후 전기방전을 유도하는 방법. 양극쪽과 진공 챔버 겉면에서 탄소나노튜브가 생성된다. 이 방법으로 생산된 탄소나노튜브는 품질은 우수하나 대량 생산은 불가능하다. ▷ 레이저 증착식: 전기방전식과 유사하며 방전하는 대신 레이저를 사용하는 점이 다르다. 레이저를 목표하는 흑연봉에 조사, 기화시킴으로써 탄소나노튜브를 생성시킨다. 품질은 가장 우수하나 레이저 사용시 유지보수의 문제가 있고 생산량이 극소량이란 단점이 있어 주로 연구용 탄소나노튜브 제조에 사용된다.
▷ 열화학 기상증착식: 고온의 가열로 안에 탄소 성분의 가스를 흘려주면서 탄소나노튜브를 자연 생성시키는 방법. 촉매와 함께 600~1000 ℃의 고열이 사용된다.
▷ 플라즈마 화학기상증착식: 열화학 기상증착식과 유사한 방법이지만 반응 온도를 낮추기 위해 고주파 전원으로 플라즈마를 발생시켜 반응가스를 분해시킨다. 400~500 ℃의 상대적으로 낮은 온도에서도 탄소나노튜브를 생산 할 수 있다.
◎ 탄소나노튜브 관련 연구개발 동향
탄소나노튜브에 관한 연구는 한국을 비롯해 미국, 일본에서 활발히 진행되어지고 있으나 관련기술의 최선진국은 미국이다. 미국은 탄소나노튜브 소재 개발에 대한 원천특허를 보유하고 있으며 양산체계를 모색하면서 다양한 응용제품의 개발에 나서고 있다. 대표적인 기업으로는 하이페리온(Hyperion Catalysis)과 CNI(Carbon Nanotechnologies)가 있다. 탄소나노튜브의 최초 발견국인 일본은 단일벽 탄소나노튜브의 원천 특허를 보유하고 소재 생산과 응용제품 개발에 전력하고 있다. 미국에 비해 관련 제품시장이 광범위하며 대기업인 NEC, 미쓰비시, 미쓰이 등이 탄소나노튜브 연구를 진행중이고 중소기업인 시와텐코사가 나노파이버를 생산하고 있다. 미국과 일본에 비해 후발 국가인 우리나라는 소재의 원천기술 특허에서는 뒤지지만 탄소나노튜브를 생산하는 공정기술은 거의 대등한 수준에 도달한 것으로 평가된다. 특히, 이미터(emitter)를 이용한 디스플레이 제작 등의 응용기술에서는 3국 중 가장 앞선 것으로 평가된다. 특허청 통계에 의하면 1998년에 20건에 불과하였던 카본나노튜브 관련 국내 특허출원이 2002년에는 212건으로 대폭 증가하는 등 최근 수년간 많은 연구들이 수행되고 있다. 대표적인 탄소나노튜브 관련 특허출원 분야는 다음과 같다. 분야 특허 내용 전기전자 반도체, 디스플레이, 전기통신, 전자회로, 전기소자, 제어, 검사장치, 정보저장 등 화학 탄소나노튜브 제조 및 개질, 복합재료 등 기계 다공성 구조, 공작기계, 나노기술, 마이크로 구조기술 등
한편, 국내외적으로 탄소나노튜브와 관련된 획기적인 연구들을 조사해보면 크게
자료평가
    아직 평가한 내용이 없습니다.
회원 추천자료
  • [정보통신산업] 우리나라의 나노기술의 미래
  • 나노기술 연구에 대한 관심을 불러일으켰다. 이후 현대 물리학과 화학의 발전에 힘입어 분자와 고체 내에서의 원자 배열에 필요한 에너지 또는 그 구조를 예측할 수 있게 되었다. 또한 고속의 연산이 가능한 컴퓨터는 복잡한 구조 해석을 가능하게 하였다. 이렇게 다른 여러 분야에서의 기술개발에 힘입어 나노기술은 많은 발전을 해 왔다. 원자 핀셋의 개발로 나노미터의 물질들을 작업할 수 있게 되었으며, 탄소 나노튜브의 개발로 나노 소자가 탄생

  • 나노기술이란 레포트
  • 나노기술의 개요우선 나노기술이란 한마디로 “나노미터 크기의 물질(나노물질)들이 갖는 독특한 성질과 현상을 찾아내고 이러한 성질을 갖는 나노물질을 정렬시키고 조합하여 매우 유용한 성질의 소재, 디바이스 그리고 시스템을 생산하는 과학과 기술”을 통칭한다고 말할 수 있다. 이 말 뜻을 이해한다면 노벨화학상의 수상자인 코넬 대학의 Roald Hoffmann 교수가 나노기술에 대해 정의한 다음과 같이 내용을 이해 할 수 있을 것이다. “나노기술은 매

  • 그래핀 시장 현황 및 전망
  • 꿈의 신소재로 작용할 것이다. 하지만 그래핀 자체가 우리 삶을 변화시킬 수 있는 것은 아니다. 그래핀 그 자체는 물질일 뿐이므로 그래핀과 각 산업별 관련 기술이 연계되고 집적되어야야 한다. 즉, 그래핀과 다양한 분야의 기술들이 융합(Convergence)될 때 그래핀은 꿈의 신소재로 거듭나게 되며 진가를 발휘할 수 있다. 하지만 한편으로는 우리 팀은 과학기술이 발전하고 산업이 발전하는 방향으로만 가야할까라는 디지털 시대에 역행하는 생각도 문득

  • 신소재 보고서 - 신소재 심화 조사
  • 나노 포러스ㅡ 마이셀, 나노전자소자, 나노 CMOS, 단전자 트렌지스터, 분자소자, 초고집적 MRAM, 나노측정, 공정 및 제어, TEM/AFM에 의한 구조측정, 나노계측분석, Nano-metrology, 자성양자점, 나노구조 계면 입자성장, 나노결정재료의 기계적 성질, 약물전달용 나노입자, 생리활성물질의 피부흡수기술, 미세입자 실용화 기술, 나노결정질 태양전지 등이 있다.나노기술 중에서 나노구조체에서 나타나는 양자현상을 이용한 단전자 소자, 탄소나노튜브소자, DNA 소

  • [경영] 기술 경영에 대해서
  • 이해할 수 있을 것이라고 덧붙였다. GM이 도입한 지식경영의 특징은 학습과정을 통하여 창출된 지식이 체계화된 지식활용 네트워크를 통하여 전략적 의사결정과정에 충분히 반영되고 있다는데 있다. GM은 조직내 부문간 네트워크의 활성화를 통한 각각의 데이타와 정보를 습득, 팀간 학습과정을 거쳐 지식을 창출하고 이에 근거해 기업의 의사결정을 내리는 순환과정을 중시한다. 여기서 주목할 것은 GM이 핵심으로 생각하는 지식이 매우 시장 중심적

오늘 본 자료 더보기
  • 오늘 본 자료가 없습니다.
  • 저작권 관련 사항 정보 및 게시물 내용의 진실성에 대하여 레포트샵은 보증하지 아니하며, 해당 정보 및 게시물의 저작권과 기타 법적 책임은 자료 등록자에게 있습니다. 위 정보 및 게시물 내용의 불법적 이용, 무단 전재·배포는 금지됩니다. 저작권침해, 명예훼손 등 분쟁요소 발견시 고객센터에 신고해 주시기 바랍니다.
    사업자등록번호 220-06-55095 대표.신현웅 주소.서울시 서초구 방배로10길 18, 402호 대표전화.02-539-9392
    개인정보책임자.박정아 통신판매업신고번호 제2017-서울서초-1806호 이메일 help@reportshop.co.kr
    copyright (c) 2003 reoprtshop. steel All reserved.