[자연과학개론 REPORT] 탄소 나노 튜브(CNT)

1. 탄소 나노 튜브 개요

탄소 나노 튜브(CNT)는 탄소 원자가 육각형 격자로 연결된 구조로 긴 튜브 형태를 이루고 있는 나노 크기의 재료이다. 이 구조는 탄소 원자가 하나 또는 여러 개의 원통형 셸로 감싸인 형태로 나타나며, 각각의 셸이 직경이 수 나노미터이고 길이는 수 마이크로미터에 달하는 특성을 가진다. CNT는 처음 1991년 Sumio Iijima에 의해 발견된 이후 나노기술 분야에서 혁신적 재료로 인정받고 있으며, 뛰어난 강도, 우수한 전기전도성, 열전도성, 가벼움 등의 특성을 갖는다. 탄소 나노 튜브는 탄소 원자들이 sp2 결합을 형성하여 만들어진 이중 결합 구조 덕분에, 강철보다 약 100배 이상 강도가 높으면서도 무게는 1/6에 불과하다. 이러한 특성으로 인해 항공우주, 자동차, 에너지 저장장치, 전자소자 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 특히, CNT는 뛰어난 전기전도성을 보여서 고성능 배터리와 슈퍼커패시터 개발에 사용되며, 2022년 기준으로 전 세계 CNT 시장규모는 약 7억 달러에 달하고 있다. CNT는 또한 대량 생산이 가능하며, 화학적 가공이나 표면 개질을 통해 원하는 특성을 부여하는 것도 용이하다. 현재는 여러 방식을 통해 가공된 CNT를…