나노기술 및 정책 정보

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 KAIST(총장 서남표)는 신소재공학과 홍순형 교수와 화학과 이해신 교수, 생명과학과 故박태관 교수로 구성된 공동연구팀이 자연계의 홍합족사 구조를 모방해 탄소나노튜브를 기반으로 한 초고강도 전도성 섬유 제조 원천기술개발에 성공했다고 밝혔다.

 이번 연구는 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업단, 세계수준의 연구중심대학(WCU) 육성사업, KAIST 나노융합연구소 등으로부터 지원받아 수행됐다. 기존의 탄소섬유는 지름이 7㎛ 정도인데 최근 그보다 더 가는 차세대 탄소나노튜브 섬유를 개발해 주목을 받고 있다.
 일반 탄소섬유가 탄소원자가 6각형으로 연결돼 층을 이룬 구조라면 탄소나노튜브는 탄소 6각형이 다발을 이룬 모양이다. 즉 탄소섬유의 구조가 닭장 모양이라면 탄소나노튜브는 죽부인 형태이다. 탄소나노튜브는 구리보다 전기를 1000배나 잘 흘리고 강도는 철강보다 100배나 뛰어나기 때문에 그 응용성이 매우 광범위하다. 또한 탄소섬유는 자기 모양에서 1％만 변형시켜도 끊어지지만 탄소나노튜브 섬유는 15％가 변형되어도 견딜 수 있다. 문제는 길이인데, 탄소섬유처럼 상용화 하려면 실을 뽑아 천을 짜야 한다.

 전 세계에서 탄소나노튜브 섬유 개발경쟁이 일고 있으며, 탄소나노튜브를 길게 실로 뽑아내는 기술이 중요한 핵심 기술이다.
 최근 KAIST 홍순형(신소재공학과)·이해신(화학과) 교수 공동 연구팀은 홍합이 바위에 달라붙을 때 쓰는 실의 단백질을 탄소나노튜브의 접합에 모방하여 탄소나노튜브로 초고강도 탄소섬유를 개발했다. 홍합에서 나오는 0.5㎜ 두께의 실 하나는 12.5㎏의 물체를 들어 올릴 수 있다.
 홍순형 교수는“탄소나노튜브 섬유는 기존의 탄소강보다 3배나 강해 직물로 만들면 방탄복이나 인공 근육으로 활용이 가능하다”며“전기도 잘 흐르기 때문에 항공기 소재로 이용하면 전자파를 막는 스텔스기도 만들 수 있다.” 또한“새로운 나노융합소재의 등장이 미래산업의 기술 혁신을 이룰 것이다”라고 전망하고 있다.