일본산업뉴스요약

산업화전략에 있어서 축이 된다
CNT 발견으로부터 25년

탄소나노튜브(CNT)가 발견 된지 7일로 25주년을 맞이했다. CNT는 일본에서 발견되고, 일본이 실용화를 위해, 계속적으로 기술개발을 해왔다. 4세기반동안 CNT의 성질이 밝혀지고, 양산법이 확립되어, CNT의 응용제품이 개발되었다. 하지만 아직 멀었다. 앞으로는 산업화에 활용된다. 탄소섬유와 같이 일본을 대표하는 재료로 육성될지 주목되고 있다.

-- 강도, 강철의 20배 --
이상적인 CNT는 철강의 20배의 강도로, 무게는 알루미늄의 절반이다. 동의 1000배의 전류를 흘릴 수 있고, 열은 동의 5배 이상 전달하기 쉽다. 메이세이대학의 이이지마 교수(당시 NEC 수석연구원)가 발견하고, 1991년 11월 7월호의 영국과학잡지 「네이쳐」에 게재되었다.

이이지마 교수는 “처음에는 반도체회로와 초박형디스플레이 등에 대한 응용연구가 활발했다.” 라며 회상한다. 일본의 반도체산업이 강했던 시대와 겹친다. 의료응용도 모색되었지만, 석면 문제로 연구는 정체되었다. 현재는 수지와 CNT의 복합재와 전자부품재료가 유망시장이다. 시대의 흐름에 맞추어 스폰서를 바꾸어 가며 연구를 계속해왔다.

신에너지∙산업기술종합개발기구(NEDO)는 1998년부터 18년간, 개발을 지원해왔다. 성질해명부터 제조기술, 용도개발과 연구원을 지원하고, 2015년에 일본 제온의 단층CNT공장이 가동된 것으로, CNT 자체의 개발은 일단락되었다. NEDO의 후루카와 이사장은 “CNT는 기술개발전략에서 산업전략으로 이동한다.”라고 설명한다.

-- 우주개발에 제안 --
산업기술종합연구소 등은 내열성 450도의 단층 CNT 함유 슈퍼엔지니어링 플라스틱을 개발했다. 가벼운 특성을 살려 알루미늄의 대체를 노린다. 우주관련제품 등에 제안할 계획이다. 미즈노는 골프샤프트의 CFRP에 CNT를 가하는 것으로 내열성을 13% 향상 시켰다.

제온은 수지 안에 CNT를 배향시킨 열 수송시트(TIM)을 개발했다. CNT로 대량의 열이 전달된다. 서버 등의 CPU냉각용으로 개발한다. 제온의 아라카와 씨는 “고성능 TIM은 380억엔의 시장이 된다. 이 시장의 과반을 차지하고 싶다.” 라고 말한다. 미쯔비시연필은 스마트폰의 보호필름에 CNT를 채용한다. 필름 안에 CNT가 전계변화의 면적을 확대해주기 때문에, 터치를 감지하기 쉽게 되었다. 입력용 펜 끝을 미세하게 하여, 조작성이 향상 되었다.

-- 기능성 활용 --
우주부터 일상의 문구까지 CNT가 침투하려고 하고 있다. 하지만 어떤 시장이 크게 성장하지 아직 모른다. 기능성재료는 틈새시장이 주 타겟이며, 구조재료는 생산규모가 말해준다. 후루카와 이사장은 “기능성재료는 기능의 추가와 강화의 유연성, 구조재료는 비용을 생각하지 않으면 안 된다. 신뢰성 평가와 인증과도 조합하고 싶다.” 라고 말한다.

지금까지 전 영역에 걸쳐서 용도개발을 전개하고, 싹은 트기 시작했다. 이 응용제품을 각 시장에서 성공할 수 있는 제품으로 만들고, 일본이 이익을 거둘 수 있는 전략이 필요하다. “CNT는 반도체와 같이 생산설비를 수출하지 않는다. 소재의 이점을 가지고 있을 때 성공할 수 있는 상품을 만들고 싶다.” 라고 힘주어 이야기한다.

     -- 끝 --