탄소나노튜브의 생산기술과 기능성 탄소나노튜브(CNT:Carbon NanoTube) 물질의 조성에 대해 연구·개발한다.
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탄소나노튜브 소재의 상업화는 가격 경쟁력 확보가 관건이다. KIST 연구팀은 탄소나노튜브를 저가 고분자인 폴리이미드로 최대 50%까지 대체하면서도 강도(6.2GPa)와 높은 탄성률(528GPa)을 유지하는 저가 공정기술을 개발해 항공우주·국방·미래 모빌리티 산업 활용 가능성을 높였다.[1] 국내 기업들은 배터리 도전재 수요 확대에 맞춰 탄소나노튜브 생산설비를 지속적으로 증설하고 있다.[2]
탄소나노튜브 연구개발은 정부출연연구기관이 국내외 대학·해외 연구소와 공동연구팀을 꾸려 진행하는 경우가 많다. 초고강도 탄소나노튜브 섬유 연구는 KIST 전북 복합소재기술연구소가 수원대학교, 스페인 IMDEA 머터리얼스 연구소와 공동으로 수행했다.[3]
연구 성과는 해외 학술지 논문 게재로 공식 인정받는 경우가 많다. KIST의 탄소나노튜브 복합 탄소섬유 저가 공정 연구 성과는 탄소섬유 개발 50주년 특집호를 발간한 국제학술지 'Composites Part B: Engineering'에 게재됐다.[4]
LG화학은 충남 대산에 탄소나노튜브(CNT) 4공장을 착공해 2025년 가동을 목표로 하며, 완공되면 국내 최대 규모인 연간 6,100톤까지 생산능력을 늘릴 계획이다.[5]
시장조사업체 QY리서치에 따르면 리튬이온전지 도전재용 탄소나노튜브의 세계 시장 규모는 2021년 3억7,600만달러에서 2027년 19억3,600만달러로 연평균 31.4%씩 성장할 것으로 전망된다.[6]
한국화학연구원 연구팀은 탄소나노튜브와 비스무스-안티몬-텔루라이드를 다공성 폼 형태로 결합해 기존 탄소나노튜브 폼 대비 열전 성능지수(zT)를 5.7배 높인 유연 열전 발전기를 개발했다.[7]
KIST 전북 복합소재기술연구소 연구팀은 고분자·피치 전구체 없이 탄소나노튜브만으로 초고강도(6.57GPa)와 초고탄성(629GPa)을 동시에 지닌 섬유를 제조하는 데 성공했다.[8]
국내 연구에서는 성장 온도를 높여 정제 후 순도 96% 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 얻는 정제 공정이 보고됐다.[9]
한국생산기술연구원은 美 텍사스 주립대와 나노기술연구소 설립 협약을 맺고 탄소나노튜브 연속성장장치·나노 잉크재료 공동연구를 추진했다.[10]
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