나노기술 및 정책 정보

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● 한국해양대학교는 주식회사 프리원과 ‘촉매 정제 공정이 필요 없는 탄소나노튜브(CNT) 생산 기술 사업화를 위한 기술이전 계약’을 체결

● 탄소나노튜브를 제조하기 위해서는 나노미터(nm) 크기의 금속 입자(Fe, Co, Ni 등)를 촉매(시드)로 사용하고, 1000℃의 고온 환경에서 촉매 주변에 탄소를 포함한 가스를 불어 넣어 이들 탄소가 촉매에 녹아들어 간 후, 시드에서 성장시켜 튜브 형태로 합성

● 이렇게 합성된 탄소나노튜브가 배터리에 적용되기 위해서는 탄소나노튜브로부터 촉매를 제거해야 하며, 이를 위해 고농도의 산 처리 또는 할로겐 가스 처리 등을 해야 하지만, 해당 처리 과정은 환경 폐액이 다량 발생하며, 가장 큰 단점은 탄소나노튜브 표면에 손상이 발생

● 이를 해결하기 위해 프리원이 한국해양대로부터 이전받은 기술은 전이 금속촉매가 아닌, 특수촉매를 사용하여 탄소나노튜브를 제조하며, 합성온도가 500~600℃(기존 800~1100℃)인 저온 공정으로 제조

● 한국해양대 기관시스템공학부 강준 교수 연구팀이 개발한 탄소나노튜브 합성에 사용된 촉매는 700~800℃로 가열 시 전부 제거가 가능하며, 제거되지 않고 남아있을 경우 오히려 배터리 효율 개선에 큰 장점을 가져오는 촉매로서 별도의 정제 공정이 필요하지 않은 것이 특징

● 프리원은 촉매 정제 공정이 필요 없는 탄소나노튜브 생산을 위해 개발에 필요한 대규모의 추가 투자를 진행하여 이차전지의 도전재로 활용되는 탄소나노튜브 대량 생산 시스템을 구축할 계획

※ 용어설명

- 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT): 하나의 탄소가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 나노 직경의 튜브를 이루고 있는 탄소동소체