단일벽 탄소나노튜브를 잉크젯 프린팅 방식으로 제작할 수 있는 기술이 세계 처음으로 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국기계연구원(원장 박화영) 지능형정밀기계연구본부 한창수 박사팀은 과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업의 지원을 받아 한국과학기술원(KAIST) 정희태 교수팀, 아주대 김재호교수팀, 탑나노시스(오상근대표)와 공동으로 세계 처음으로 ‘잉크젯 프린팅을 이용한 단일벽 탄소나노튜브의 패턴 제작기술’을 개발했다고 4일 밝혔다.
단일벽 탄소나노튜브는 직경이 작은 반면 길이가 상대적으로 길어 은(Ag)과 같은 나노파티클과는 달리 잉크젯 프린팅이 불가능하다고 알려져 있으나, 연구진은 피에조 압전소자를 이용한 잉크젯 헤드를 사용해 세계 처음 성공했다. 이에 따라 기존에 몇 단계에 걸쳐 몇 일씩 걸리던 패턴 제작시간을 2분의 1∼3분의 1로 줄일 수 있다.
탄소나노튜브는 전자 소자, 바이오 센서, 가스센서, 전도성 투명전극, 전계 발광 소자 등 다양한 제품에 응용할 수 있다. 이 기술을 이용하면 종이, 유리, 플라스틱 등의 기판에 단일벽 탄소나노튜브로 다양한 반도체 패턴을 인쇄할 수 있다. 인쇄 기판에 제약을 받지 않기 때문에 차세대 디스플레이인 종이, 플라스틱으로 제작된 플렉시블 디스플레이 제작에도 유용하게 활용될 수 있다.
연구진은 이 기술과 관련 원천 특허 3건을 국내에 등록했다. 해외 특허는 출원 중이다.
한창수 박사는 “잉크젯 헤드 수를 늘릴 경우 최대 1∼2분에도 패턴 제작이 가능하다”며 “올해 안에 상용화 제품이 나올 것”이라고 말했다.
단일벽 탄소나노튜브= 탄소로 이루어진 1나노(10억 분의 1)m 크기의 속이 빈 튜브다.구리보다 전기전도도가 우수하고 다이아몬드보다 열전달 능력이 뛰어난 전기·화학·물리적 성질을 갖고 있어 꿈의 신소재로 알려져 있다.
대전=박희범기자@전자신문, hbpark@