탄소나노튜브(CNT)는 1985년에 스몰리 교수가 탄소의 동소체의 하나인 풀러렌 (탄소 원자 60개가 모인 것: C60)을 처음 발견한 이후, 1991년 이 풀러렌을 연구하던 일본 NEC 부설연구소의 이지마 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연 음극상에 형성된 탄소덩어리를 투과전자현미경으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소나노튜브를 최초로 발견하여 국제 저명학술지인 Nature에 발표하였다. 이때, 합성된 탄소나노튜브의 직경이 대략 수 나노미터 정도로 극히 작아서 탄소나노튜브라고 명명하게 되었다. 탄소나노튜브는 흑연면이 튜브 형태로 감긴 구조를 가지고 있으며, 흑연면의 감긴 개수에 따라 단층 나노튜브 (Single-walled Nanotube), 이중벽 나노튜브(Double-walled Nanotube), 다중벽 나노튜브(Multiwall Nanotube) 등으로 구분이 된다. 흑연면이 감긴 구조에 따라서는 전기적으로 금속 (arm-chair 구조) 혹은 반도체적(zigzag 구조) 특성을 선택적으로 가지게 되며, 매우 작은 직경으로 인하여 양자효과를 가진다. 20세기의 핵심 물질이 실리콘이었다면 21세기의 핵심물질은 탄소가 될 것으로 예측되고 있다. 탄소나노튜브는 완벽한 물성과 구조로 인하여 향후 나노 과학기술을 이끌어 갈 중요한 building block 으로서 응용성이 크게 기대되는 소재이다. 각종 장치의 전자방출원, VFD, 백색광원, FED, 연료전지, 이차전지, 나노 와이어, AFM/STM 팁, 단전자 소자, 가스센서, 의공학용 미세 부품, 고기능 복합체 테라비트급의 메모리 소자, 양자컴퓨터, 초미세 시스템의 초미세 연결선, 초미세 파이프, 초미세 액체주입 장치, 가스센서, 의료용 장치, 전자파차폐, 정전기분산, 마이크로프로세서의 열적분산 고기능복합소재의 응용분야에서 탄소나노튜브가 기본 소재로 사용될 것으로 예측되고 있다.
