일본, 경량에 전기․열 전도성 높아 … 코스트도 크게 낮춰
화학뉴스 2015.03.06
일본이 단층 카본나노튜브의 공업 응용을 서두르고 있다.2014년부터 시작한 <나노탄소 재료 실용화 프로젝트>의 중요한 테마로 혁신적인 재료 개발을 목표로 하고 있다. 제온(Nippon Zeon)이 단층 CNT 양산설비 가동을 2015년 말로 예정하는 등 실용화를 향한 움직임이 활발해지고 있으며, 경제산업성은 2015년 예산을 16억엔으로 확충했다. 나노탄소는 경량이고 전기 및 열 전도성이 높아 공업용으로 폭넓게 사용될 수 있어 새로운 유망 소재로 떠오르고 있다. 다층 CNT는 리튬이온전지의 전극으로 필수 사용되고 있다. 단층 CNT는 강도, 전기 및 열 전도성이 우수하고 구리를 비롯한 다른 소재와의 합성․융합을 통해 고기능화도 가능하기 때문에 고결정화가 실현되면 금속 또는 수지와 어깨를 나란히 하는 범용 공업소재로 기대되고 있다. 다만, 아직까지는 형상과 물성의 제어, 분리정제, 개질 등 물성 개선이 요구되고 있다. 일본 경제산업성은 2010년부터 NEDO(신에너지 산업기술종합개발기구) 프로젝트를 통해 제조공법 등 기반기술, 저코스트화를 진행해 CNT 배선, 탄소섬유 보강 등은 실용화 단계에 접어들고 있다. 제조코스트도 100분의 1인 kg당 수십만엔까지 내려갔지만 다층 CNT의 1만엔과는 큰 차이를 나타내고 있다. 실용화 프로젝트는 2014년 8월 시행에 들어갔고 Showa Denko, Zeon, Toray, Teijin, Nippon Shokubai 등 화학기업과 파나소닉, NEC 등 16개 관련기업이 자금을 조성해 투명도전막과 고내열 복합재료 개발, 고농도 분산액과 분리정제기술 고도화를 3개년 계획으로 진행하고 있다. 세계 최초로 양산화에 착수한 Zeon은 단층 CNT를 활용해 방열재료 양산을 추진하고 있다. 개발에 있어 단층, 다층 쌍방으로 시도하는 곳도 많은 것으로 알려졌다. 경제산업성은 나노탄소재료의 본격적인 실용화가 다가왔다는 것을 근거로 저코스트 양산화 기술 개발과 함께 응용제품 개발에도 나서고 있다. CNT 외에 그래핀(Graphene), 풀러랜(Fullerene)도 대상에 포함하고 있다. 2015년부터는 금속, 고무, 수지 등 합성재료를 다양한 분야에서 응용하기 위해 용도 개발에 착수하며 리더제품을 찾아내 저코스트, 시장 확대로 이어지게 하는 것이 목표이다. 안정성 평가를 위해 계측기술을 비롯한 기반기술 개발도 확대한다. 산업기술종합연구소 로드맵은 CNT 배선, 탄소섬유 보강, 연료전지 전극, 불휘발성 메모리에 항공기 및 자동차의 구조부재 활용을 기대하고 있다. 특히, 2025년까지 제조코스트를 kg당 1만엔으로 낮추어 활용성을 강화하는 것으로 목표로 하고 있다. <화학저널 2015/03/06> |
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