일본산업뉴스요약

CNT 열전도를 제어
도쿄 대학, 독자적 기술로 측정

도쿄대학의 고다마(児玉) 특임 준(准)교수와 시오미(塩見) 교수가 이끄는 연구팀은 튜브 상태의 탄소분자인 탄소나노튜브(CNT) 안에 둥근 형태의 탄소분자 풀러렌(Fullerene)을 주입해 열전도를 제어하는데 성공했다. 자체 개발한 측정 기술을 통해 1분자의 CNT에서 발생하는 온도 변화 측정한 기술을 이용했다. 이것은 열전도를 이용한 새로운 전자부품 개발 등에 도움이 될 성과이다. 연구팀은 도쿄대학 외에도 나고야(名古屋)대학과 미국의 스탠포드대학으로 구성되었다.

CNT는 6개의 탄소원자가 육각형으로 결합된 구조가 연결된 직경 수 나노미터의 튜브형태의 분자이다. 전기나 열을 흐르게 하는 성질을 가지고 있어, 전자기기 부품 등으로의 응용이 전망되고 있다. 이전부터 CNT 내부에 물질을 주입하면 열전도성이 변한다고 알려져 왔지만, 정확하게 실험을 통해 측정된 적은 없었다.

연구팀은 전기 저항의 변화에서 온도차이를 추측하는 소자 크기의 장치를 개발했다. CNT 등을 공중에 띄운 상태에서 측정, 주위로 열이 확산되는 것을 막아 정확한 측정을 실현했다. CNT의 형태가 유지될 수 있는 방법도 개발했다.

개발한 측정 기술은 CNT 안에 풀러렌을 주입해 측정한 것으로, 이를 통해 내포된 열전도 비율이 절반으로 줄었다. 물질 내부에 온도 차이가 생길 때 발생하는 열기전력(熱起電力)은 40% 커졌다. 이것은 열전 변환 소자에 이용할 수 있는 성질이다. CNT 내부에 주입하는 물질과 구조를 바꾼다면, 열전도성 등의 성질을 자유자재로 제어할 수 있는 가능성이 있다. 높은 열전도성을 이용할 수 있다면, 향후, 고효율 에어컨이나 낮은 전력의 냉장고 개발 등에 도움이 될 것이라고 한다.

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