[화학공학] CNT(carbon Nanotube) 탄소나노튜브의 응용과 시장전망

1. CNT의 개요 및 특성

탄소나노튜브(CNT)는 탄소 원자가 육각형의 격자로 배치된 구조물로, 직경은 0.4~2 나노미터이며 길이는 수 마이크로미터에서 수 밀리미터에 이른다. CNT는 단일벽(식을 단일벽 CNT, SWCNT)과 다중벽(다중벽 CNT, MWCNT)로 구분되며, 이 구조는 전기적, 기계적, 열적 특성에 큰 영향을 미친다. CNT는 높은 기계적 강도를 자랑하는데, 탄소- 탄소 결합강도는 강철보다 약 100배 강하며 인장 강도는 50 GPa에 달해 초경량 구조재로 활용 가능하다. 또한, 전기전도성 역시 뛰어나서 구리보다 전기전도율이 10배 이상 높으며, 열전도성은 약 2000 W/m·K로 구리와 유사하다. 이런 뛰어난 특성 덕분에 전자기기, 복합소재, 에너지 저장 장치 등에 널리 응용되고 있다. 예를 들어, 미국 기업인 삼성전자는 CNT를 활용한 차세대 플렉시블 디스플레이 개발에 성공하였으며, 글로벌 시장에서 CNT 관련 제품의 시장 규모는 2023년 기준 약 5억 달러에 달한다. 시장 전망으로는 연평균 성장률이 12% 이상으로 예상되며, 2030년에는 20억 달러 이상 규모로 확대될 전망이다. CNT의 특성은 또한 뛰어난 산화 저항성과 화학적 안정성을 갖추고 있어 의료기기, …