나노튜브연구실 이철진(대학원·나노공학) 교수 연구팀이 세계 최초로 고품질의 이중벽 탄소나노튜브(carbon nanotube : CNT)를 대량으로 합성하는데 성공한 사실이 뒤늦게 알려져 화제를 모으고 있다. 전계방출표시소자(FED)의 핵심기술인 촉매를 활용한 화학기상성장법을 이용, 이철진 교수팀에 의해 개발된 고품질 이중벽 탄소나노튜브는 향후 차세대 디스플레이 시장을 주도할 것으로 보여 국내외의 관심이 더욱 집중되고 있다. 이 교수팀이 활용한 화학기상성장법은 아세틸렌 등 탄소를 함유한 금속을 촉매(철, 니켈, 코발트)에 부어 수소를 제거, 고품질의 탄소를 얻는 방법이다.

 탄소나노튜브는 기계적 강도 및 탄성도가 뛰어나며 화학적으로도 안정한 것으로 알려져 있다. 또한 환경 친화성을 가지고 있어 향후 차세대 정보전자, 고효율 에너지, 고기능성 복합 소재로 적합하며 친환경 소재 등의 분야에서도 21세기를 이끌어갈 첨단 신소재로 각광받고 있다. 이와 같은 특성을 보유한 탄소나노튜브는 현재 FED, TFT-LCD용 라이트, 전자방출원, 의공학용 장치 등의 분야에서 많은 응용 가능성을 보여주고 있으며, 국제적으로도 기술개발 경쟁이 치열한 상황이다. 특히 FED 분야는 최근 2, 3년 동안 실용화가 급격히 진전되어 일부 고성능 시제품이 발표되고 있는 실정이기도 하다.

 이번 개발에 대해 이 교수는 "그간 개발된 단일벽 및 이중벽 탄소나노튜브는 품질과 생산성 면에서 큰 문제점을 가지고 있어, FED를 비롯한 각종 응용연구에 제약이 있었다. 그러나 이번에 개발된 이중벽 탄소나노튜브는 합성방법이 매우 간단하고 대량합성이 가능해 여러 응용분야에서 크게 사용될 수 있다"고 자평했다. 또한 이 교수는 "이번 개발이 FED에 적용될 경우 전자방출의 효율 및 안정성에서 큰 발전이 기대된다"며 "FED 기술개발을 추진 중인 각 디스플레이 업체에서도 고효율이고 신뢰성이 높은 탄소나노튜브 소재 개발에 큰 관심을 보이고 있다"고 밝혔다.

 한편 나노튜브연구팀은 이중벽 탄소나노튜브 이외에도 고품질의 단일벽 탄소나노튜브 대량합성기술에 성공해 그 결과를 국제 SCI 저널에 게재하기도 했다. 현재 탄소나노튜브의 국제 가격은 그램 당 100-150만원 수준이나, 이러한 대량합성법이 적용되면 그램 당 1-2만원 수준으로 가격이 내려가 향후 탄소나노튜브 사용이 급격히 증가할 것이라는게 연구팀 측의 설명이다.

 지난 98년부터 탄소나노튜브의 합성, 구조제어, 기능화에 대한 연구를 진행해 온 이 교수는 최근 5년 동안 80여 편의 논문을 발표하고 49건의 국제 특허를 출원하는 등 활발한 활동을 펼치며 국내외적으로 명성을 얻고 있다. 이 교수는 "어려운 여건에서도 아이디어와 의지로 좋은 결과를 낳아 세계에서 인정받을 수 기쁘다"며 "더욱 적극적인 관심과 우수한 인력의 수급이 뒤따라준다면 탄소나노튜브 기술 경쟁에서 승리할 수 있을 것이다"라고 지속적인 투자를 당부했다.