교육과학기술부(장관 이주호)는 지난 16일 21세기프론티어연구개발사업 나노메카트로닉스기술개발사업단 남승훈 박사(50, 한국표준과학연구원) 팀이 ‘탄소나노튜브 실’을 제조하는데 성공했다고 밝혔다.

‘탄소나노튜브 실’은 굵기 1마이크로미터(머리카락 굵기의 100분의 1) 이하인 소재로서 방탄복 등의 특수 섬유, 열전도율이 높거나 낮은 기능성 복합직물을 비롯해 자동차 유리에 부착되는 열선, 항공우주 부품에 이르기까지 다양한 활용이 가능하다.

국내 연구진에 의해 ‘탄소나노튜브 실’ 생산기술이 발표된 것은 이번이 처음이며 세계적으로도 손꼽히는 결과이다.

남박사팀은 실리콘 기판 위에 탄소나노튜브를 수직으로 배양시킨 후 이로부터 여러 가닥의 탄소나노튜브를 다발로 형성시키고 실 모양으로 뽑아내어 탄소나노튜브 실을 제조했다.

또한, 전압을 가해 전자가 방출될 때 탄소나노튜브 실 끝부분의 형태 변화를 실시간으로 촬영하는 데도 성공했다.

남박사팀의 연구결과는 국제학술지인 ‘카본(Carbon)’에 게재되었으며, 2011년 1월 1일자에 표지논문으로 선정됐다.

이 기술을 이용하면 탄소나노튜브 실 여러 가닥을 한꺼번에 뽑아내거나 탄소나노튜브 실에 고분자 물질 등을 쉽게 코팅할 수도 있다.

또한, 실 형태만이 아니라 시트 모양으로 균일하게 뽑아낼 수도 있어 탄소나노튜브 필름의 제조도 가능하다.

탄소나노튜브 실은 탄성과 강도가 매우 높아(철의 100배 정도) 방탄복에 유용하고 전기전도도와 열전도 물성이 뛰어나 기능성 복합직물로도 활용할 수 있다.

또한, 전압을 가했을 때 전자가 방출되는 전계방출현상을 이용해 휴대용 X-ray 튜브나 전자총, 휴대용 초소형 비파괴검사 시스템 등에 쓰일 수 있다.

탄소나노튜브 필름은 유연하고 전기전도도가 높아 터치스크린 소재로 쓰일 수 있고, 전류를 가하면 표면에 열이 나는 특성을 이용해 자동차 유리 김서림 방지용 히터 등의 산업적 활용도 기대된다.