<전자.과학 광장> 탄소나노튜브

　탄소는 어떻게 결합하느냐에 따라 그 성질을 달리한다. 그래서 화학을 이해하는 데 대표격인 원소다.

　올들어 국내 물리학계에 탄소나노튜브 연구바람이 불고 있다. 국내 물리학자들의 탄소나노튜브에 관한 연구는 세계적인 수준이다.

　도대체 탄소나노튜브는 무엇이고 어디에 쓰는 것인가.

　탄소나노튜브란 탄소원자 3개가 결합해 벌집모양을 한 평면형 탄소구조가 멍석처럼 말려 일종의 튜브모양을 이룬 것으로 탄소가 나노미터(10억분의 1m) 크기로 배열돼 있다 해서 붙여진 이름이다.

　태초부터 존재했는지 실험실에서 우연히 합성됐는지는 규명되지 않았지만 처음으로 세상에 그 존재가 확인된 것은 91년 일본 NEC연구소의 이지마 박사에 의해서다.

　탄소나노튜브는 열방출 특성과 화학적, 기계적 내구성이 우수하다는 점에서 차세대 꿈의 신소재로 주목받고 있다.

　탄소다발은 수직방향으로 탄력적이며 구부러져도 꺾이지 않고 원형으로 복원되는 성질을 가지고 있어 초강력 섬유, 열과 마찰에 잘 견디는 표면재료, 충격완화제 등에 응용될 수 있다. 또 나노미터 크기의 선폭을 이용해 기억소자나 회로를 만든다면 현재 고집적회로 선폭의 100분의 1, 넓이로는 1만분의 1이 돼 현재보다 1만배, 즉 테라급 집적도의 반도체 칩을 만들 수 있다.

　또한 무게가 가벼울 뿐만 아니라 튜브 내에 수소를 저장할 수 있는 공간이 많아 단위 질량당 전하 저장능력이 뛰어나며 구조적으로 안정돼 수명이 긴 전극재료로 사용할 수 있다.

　탄소나노튜브가 가진 낮은 전압에서의 우수한 전자방출 특성은 차세대 디스플레이 소자로의 가능성을 확인해주는 것으로 반도체보다는 TV 브라운관을 대체할 차세대 물질로 주목받고 있다.

　정창훈기자