지난 시간에는 탄소나노튜브(CNT)에 대해 간략하게 알아보았는데, 이번에는 탄소나노튜브의 응용분야에 대해 알아보고 실생활에 어떻게 쓰이고 있는지 알아봅시다.
1. 스포츠 용품에서의 응용
2. 항공분야에서의 응용
3. 우주분야에서의 응용
1. 스포츠 용품에서의 응용
탄소나노튜브는 인장강도가 강철의 100배이고 전기전도도는 구리와 비슷하며 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어납니다. 또한 초저온에서도 전기 손실이 없는 초전도 성질까지 가지고 있어 이러한 뛰어난 물리화학적 성질 때문에 탄소나노튜브는 다양한 분야에서 꿈의 신소재로 주목받고 있습니다.
그러면 도대체 어떠한 분야에서 어떻게 사용되고 있는지 알아보도록 합시다..
먼저 우리 일상생활에서 탄소나노튜브를 적용한 제품을 쉽게 접할 수 있는데 예를 들어 골프채, 하키 스틱, 서핑보드 등과 같은 스포츠 용품이 대표적이다. 앞에서 말했듯이 탄소나노튜브는 인장강도가 강철의 100배 일정도로 강하여 쉽게 부러지지 않기 때문에 큰 충격을 버텨야 하는 스포츠 용품에 많이 사용되고 있습니다.
그러면 도대체 어떠한 분야에서 어떻게 사용되고 있는지 알아보도록 합시다.
먼저 우리 일상생활에서 탄소나노튜브를 적용한 제품을 쉽게 접할 수 있는데 예를 들어 골프채, 하키 스틱, 서핑보드 등과 같은 스포츠 용품이 대표적입니다. 앞에서 말했듯이 탄소나노튜브는 인장강도가 강철의 100배 일정도로 강하여 쉽게 부러지지 않기 때문에 큰 충격을 버텨야 하는 스포츠 용품에 많이 사용되고 있습니다.
2. 항공분야에서의 응용
탄소나노튜브는 정전기를 발생시키지 않기 때문에 정전기와 먼지가 치명적 영향을 미치는 반도체 하드 디스크 드라이브 생산라인에도 광범위하게 적용되고 있습니다. 또한 열전도성이 높은 특성을 이용해 비행기 날개에 탄소나노튜브를 바른 뒤 수천 미터 상공에서도 날개가 얼어붙지 않도록 하는 기술도 사용되고 있죠.
탄소나노튜브의 특징 중 하나는 빛과 에너지를 흡수하는 성질을 가지고 있습니다. 빛을 흡수하기 때문에 검은색으로 보이며 세계에서 2번째로 검은 물질이 반타블랙인데 이 반타블랙은 탄소나노튜브를 기반으로한 물질입니다. 밑에 보이는 그래프는 에너지를 흡수한 후 방출하는 양을 측정한것으로 방출률(y축)이 1에 가까울수록 에너지를 그대로 내뱉는 성질을 가지고 있다고 이해하시면 편합니다. 탄소나노튜브는 1에 가까운 수치로 가장 이상적인 수치를 가지고 있습니다. 이 성질을 가지고 군용 스텔스기에 응용할 수 있습니다. 스텔스기는 레이더에 감지되지 않는 항공물체를 의미하며, 레이더는 전파를 표적에 쏘아, 그 반사파를 수신해서 표적을 탐지하는 원리입니다. 그렇다면 표적에서 반사된 레이더 전파가 레이더의 수신기에 돌아오지 못하게 되면 표적을 탐지할 수 없겠죠. 레이더는 눈에 보이지않는 빛 or 에너지과 같습니다. 따라서 CNT의 방출률이 1에 가까운 점을 이용하면 흡수한 레이더를 전혀 다른 방향으로 방출하여 레이더를 수신 못하도록 할 수 있습니다.
3. 우주분야에서의 응용
미래형 탄소나노튜브의 기술의 전망을 알아보자면, 일본 건설업체가 2050년까지 건설할 계획이라고 발표한 우주 엘리베이터도 탄소나노튜브가 없었더라면 계획 자체가 불가능했다고 합니다. 수만 킬로미터 상공에 떠있는 우주정거장과 지상기지를 오가는 우주 엘리베이터의 엄청난 무게와 압력을 견디는 유일한 소재가 바로 탄소나노튜브이기 때문입니다. 현재 이탈리아 트렌 토대 연구팀은 거미줄과 탄소나노튜브를 이용해 지구상에서 가장 강한 물질을 개발 중에 있습니다. 천연물질 중 인장강도가 가장 강한 물질인 거미줄과 인공물질 중 가장 강한 탄소나노튜브를 결합하여 지금까지 인류가 경험하지 못한 최강의 물질이 개발되면 수천 미터 상공에서 떨어지는 비행기도 받아 낼 수 있는 그물도 만들 수 있다는 전망입니다.
이렇게 탄소나노튜브는 다양한 분야에서 무한한 가능성을 보이며 우리의 삶을 풍요롭게 하고 있죠. 이렇게 꿈의 신소재 탄소나노튜브가 발전할지 기대해 볼 수 있습니다. 글 읽어주셔서 감사합니다.
출처
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%83%84%EC%86%8C_%EB%82%98%EB%85%B8%ED%8A%9C%EB%B8%8C
※ 이 글은 전북대학교 과정 실습생 조영석, 최인환 님이 조사하여 작성한 글입니다.
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