주메뉴바로가기.. 본문바로가기

헉! 원통형이라던 탄소나노튜브가 나선형이라니

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2014년 06월 09일 18:00 프린트하기

탄소나노튜브가 원통형이 아닌 나선형이라는 사실이 새롭게 밝혀졌다. - KIST 제공
탄소나노튜브가 원통형이 아닌 나선형이라는 사실이 새롭게 밝혀졌다. - KIST 제공

  육각형 모양의 그래핀이 원통 형태로 말린 구조로 알려졌던 탄소나노튜브(CNTㆍCarbon NanoTube)가 DNA와 같은 나선구조라는 사실이 새롭게 밝혀졌다.


  이재갑 한국과학기술연구원(KIST) 계면제어연구센터 박사팀이 주도한 국제 공동연구진은 단일벽 탄소나노튜브가 나선형으로 성장한 그래핀 나선체임을 밝히고 국제학술지 ‘스몰(small)’ 5월 16일자 온라인판에 발표했다.


  탄소나노튜브는 지름이 1나노미터(1나노미터는 10억 분의 1m) 정도로 가늘지만 인장력이 강철의 100배에 이를 만큼 견고하고, 반도체와 같은 특성을 지녀 1991년 처음 발견된 이후 계속 ‘꿈의 소재’로 불려왔다. 그런데 반도체로서의 성질이 불안정하고 기계적인 특성도 예상과 다를 때가 많아 지금까지 실용화가 어려웠다.


  연구팀은 고분해능 현미경과 에너지 계산을 이용해 탄소나노튜브가 지금까지 알려진 원통형 구조가 아닌 나선형 구조라는 사실을 새롭게 알아냈다. 지금까지 탄소나노튜브의 상용화가 매번 벽에 부딪쳤던 까닭도 탄소나노튜브의 구조를 잘못 알고 있었기 때문이라는 것.


탄소나노튜브는 그래핀이 지그재그 형태로 자라면서 나선형태가 된다. - KIST  제공
탄소나노튜브는 그래핀이 지그재그 형태로 자라면서 나선형태가 된다. - KIST 제공

  나선형 구조의 탄소나노튜브는 전도성 물질이며, 구조에 결함이 없을 경우 반도체적인 성질을 가질 수 없다는 사실 역시 새롭게 밝혀졌다. 기존 연구에서 탄소나노튜브가 반도체적인 성질을 보였던 것은 제작과정에서 생긴 결함 때문이었다.


  이 박사는 “그간 탄소나노튜브의 반도체 특성을 제어할 수 없었던 이유는 구조상 결함이 있었기 때문”이라며 “탄소나노튜브로는 전자소재를 만들 수 없다”고 설명했다.

 

  대신 그는 “원통형일 때는 90도 이상 구부러질 수 없지만 나선형은 좀 더 자유로운 가공이 가능하다”며 “고강도 복합소재 등에 응용할 수 있을 것”이라 말했다.

 


이우상 기자

idol@donga.com

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2014년 06월 09일 18:00 프린트하기

 

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

2 + 4 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스