10대 성장 동력산업 과제

§. 탄소 나노튜브란 무엇인가? 탄소는 지구상에서 가장 많은 원소 중의 하나이며, 생명체의 주요 구성성분이다. 탄소는 또한 20세기 정보화 사회를 이끈 Si 와 같이 주기율표에서 4족에 속하는 원소이다. 하지만 반도체 성질을 보이는 Si 와는 달리 탄소구조체인 흑연 혹은 다이아몬드 등은 각각 도체와 부도체 성질을 보이므로 전자소자 재료로서 관심을 받아오지 않았다. 그러나 최근에 발견된 탄소 나노튜브는 구조에 따라 반도체의 성질을 보이기도 하며, 여러 가지 뛰어난 전기적, 화학적, 기계적 특성을 갖고 있기 때문에 이를 응용하고자 하는 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 자연계에 존재하는 탄소는 탄소나노튜브의 구조의 비등방성이 크며,(직경: 수십~수백 nm ,길이: 수십~수백 ㎛), 홀겹 (singlewall) , 여러겹 (multiwall), 다발(rope) 등의 다양한 구조가 있다. 또한 감긴 형태에 따라 도체, 반도체의 성질을 띄며 직경에 따라 에너지갭이 달라지고 준 일차원적인 구조를 가지고 있어 특이한 양자효과를 나타낸다. 따라서 탄소의 나노튜브는 미시적 및 거시적인 측면에서 다양한 나노구조의 응용이 예상되는 신 기능의 재료이다. 지난 미국의 로스앤젤레스에서는 미국물리학회 정기총회가 열리고 있었다. 여기에는 미국뿐만 아니라 전세계에서 6,000명 이상의 과학자들이 참석하였는데 그 중 가장 관심이 집중된 주제 중의 하나가 최근 차세대 반도체로 부각되기 시작한 탄소 나노튜브였다. 이처럼 큰 성황을 이루었던 것은 이보다 한달 전, 미국의 New York Times지에 미래 전자산업의 새로운 물질로서 탄소나노튜브가 대서특필된 영향도 있겠지만 탄소반도체에 대한 과학기술계의 기대를 반영한다고 볼 수 있다. 탄소는 오랜 세월동안 인류와 친숙하게 지내온 물질이다. 그리고 또 한편으로 탄소는 산소, 수소, 질소 등과 결합하여 우리 몸을 비롯한 모든 생물체의 가장 중요한 구성요소…
그리고 또 한편으로 탄소는 산소, 수소…