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탄소나노튜브에 수증기를 조금만 가하면 탄소나노튜브가 아주 잘 자란다는 연구 결과가 나왔다. 일본 츠쿠바에 위치한 국립고등과학기술연구소 물리학자인 켄지 하타 박사가 이끄는 연구팀은 사이언스 11월 19일자에 이같은 결과를 발표했다.

13년전 탄소나노튜브가 처음 개발된 이래로 탄소나노튜브는 나노테크놀로지의 총아였다. 아주 작은 관모양의 분자들이 강철보다 더 강하면서도, 유연하고, 전도성까지 있어 화학 센서부터 나노스케일의 컴퓨터 회로에까지 쓰이지 않는 곳이 없을 정도였다. 하지만 금보다 30배 가량 비싼 가격 때문에 그간 탄소나노튜브의 경제성은 떨어졌다.

아직까지 대부분의 나노튜브들은 탄소 원자들을 자라게 만드는 작은 촉매 입자들로부터 만들어진다. 문제는 몇 분이 지나면 탄소 원자들이 비정형의 코팅으로 촉매 입자들의 표면을 덮어 더 이상 나노튜브가 관 모양으로 자라지 못한다는 것이다. 이 때문에 나노튜브 연구자들은 산소를 주입해 비정형 탄소를 제거한다. 하지만 이 방법은 성공 확률이 낮고, 산소로 인해 나노튜브가 산화된다는 단점까지 있다.

하타 박사는 “우리는 탄소나노튜브에 해가 없는 더 약한 산화제가 필요하다고 생각했다”고 밝혔다. 하타 박사 연구팀은 산화제로 물을 생각했다. 왜냐하면 물은 탄소와 쉽게 반응해 일산화탄소와 수소 분자를 만들기 때문이다.

하타 박사는 나노튜브의 원료인 탄화수소에 물을 가하면 물이 촉매 입자들을 방해하는 비정형 탄소와 반응해 나노튜브가 계속 자랄 수 있다는 사실을 알아냈다. 이 때문에 촉매 입자들은 그대로 촉매 작용을 계속해 ‘나노튜브 숲’이 만들어졌다.

전문가들은 만약 하타 박사 연구팀의 방식이 확대된다면 탄소나노튜브의 가격이 내려가 상업적 응용이 가능해질 것으로 전망했다.