꿈의 신소재 - 탄소나노튜브에 관해

1. 탄소나노튜브 개요

탄소나노튜브는 탄소 원자가 육각형 벌집 구조로 배열된 나노 규모의 튜브형 탄소 재료로, 1991년에 일본의 이나모리 유이치와 사와구치 나오히로가 최초로 발견하였다. 탄소나노튜브는 길이 대비 직경이 매우 작은 나노미터 단위로, 일반적으로 직경은 1나노미터에서 3나노미터이며 길이는 수 마이크로미터에서 수 밀리미터에 이른다. 이러한 구조적 특징은 뛰어난 기계적, 전기적, 열적 특성을 부여하는 원인이다. 탄소나노튜브는 단일벽 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)와 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 두 종류로 나뉘며, 특히 SWCNT는 전기전도성이 높고 기계적 강도가 충격적으로 강한 것으로 알려져 있다. 통계에 따르면, 탄소나노튜브는 현재 시장에서 1톤당 가격이 약 100~300달러 수준이며, 글로벌 탄소나노튜브 시장은 연평균 약 12% 성장하는 추세를 보이고 있다. 이는 2020년 기준 10억 달러 규모였으며, 향후 2025년에는 약 20억 달러에 달할 전망이다. 탄소나노튜브는 뛰어난 전기전도성과 열전도도 덕택에 차세대 전자소재, 배터리, 슈퍼캐패시터 등에 활용되며, 강도는 강철보다 100배 이상 높으면서 무게는 1/6에 불과하다. 이러한 특성…