성균관대학교는 BK21 물리사업단 나노튜브 및 나노복합구조 연구센터 이영희 교수가 알루미늄과 탄소나노튜브를 결합한 신소재 제조기술을 상용화하는데 성공했다고 6일 밝혔다.
이 기술은 알루미늄이나 강철 등의 금속을 대체할 수 있는 나노복합체를 세계 최초로 대량생산할 수 있게 됐다는 점에서 의미가 크다.
이번 성과는 알루미늄 주조전문기업인 ㈜엠앤에스와 이 교수팀이 2006년 10월부터 알루미늄 나노복합체 개발을 목적으로 나노복합체연구소를 설립해 얻은 결실이다.
탄소나노튜브는 역학적 강도가 강철의 100배, 전기전도도는 구리의 1000배, 열전도도는 흑연에 수배가 큰 특징을 가지고 있다.
하지만 밀도가 1g/㎤ 이하이고 흑연판 구조여서 알루미늄과 결합하는 것이 마치 물과 기름을 섞는 것처럼 불가능한 것으로 여겨져왔다.
연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 알루미늄과 탄소나노튜브를 전처리한 후 알루미늄과 탄소사이에 공유결합을 형성시켜 고농도 탄소나노튜브의 모합금을 만든 후 이를 알루미늄에 용해시키는 방식을 사용했다.
이 신소재는 알루미늄 보다 역학적 강도가 3배 이상 강하며, 제품 두께를 얇게 만들수 있기 때문에 무게를 줄일 수 있다고 연구팀은 설명했다.
이 교수는 “나노복합신소재는 자동차, 우주·항공, 조선, 기계산업 등을 비롯해 건축자재와 스포츠·레저용품 등에 활용될 수 있다”며 “특히 자동차, 비행기 등의 운송장비의 경량화를 통한 연비향상에 기여할 것”이라고 말했다.
현재 전량 수입에 의존하는 알루미늄을 나노복합신소재로 교체하면 연간 5500억원의 수입 대체효과가 예상된다.
/talk@fnnews.com조성진기자
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