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[IT뉴스]“무거운 구리코일 대신” 이것 넣었더니…전기모터 구동 성공

온카뱅크관리자

2025-05-25 13:07:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- KIST, 탄소나노튜브(CNT) 기반 초경량 코일 기술 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Vha6V3xp1M">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="65d7e6d22682cf8b3cbbdfb057fd4aa26a0f1fc3784995ded7aebe0cedeabcf7" dmcf-pid="flNPf0MUYx" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="고체, 액체, 기체가 아닌 ‘제4의 상’인 액정 상태를 활용하여 CNT를 고품질화 할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 CNT 코일의 전기전도도를 획기적으로 향상시킬 수 있었으며, 이는 구리 코일 없이도 전기 모터를 구동할 수 있도록 한다.[KIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/25/ned/20250525130015950bceo.jpg" data-org-width="952" dmcf-mid="9gkRP7JqZe" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/25/ned/20250525130015950bceo.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            고체, 액체, 기체가 아닌 ‘제4의 상’인 액정 상태를 활용하여 CNT를 고품질화 할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술로 CNT 코일의 전기전도도를 획기적으로 향상시킬 수 있었으며, 이는 구리 코일 없이도 전기 모터를 구동할 수 있도록 한다.[KIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="fa67557f829a85fa174b44c45f7ca53498d137e930e78be684eb9867335f1a33" dmcf-pid="4SjQ4pRuGQ" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 전기차, 드론, 우주선 등 미래형 이동 수단의 공통된 기술적 과제는 바로 ‘경량화’다. 이동 수단의 무게를 줄이면 에너지 소비를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 배터리 효율을 높이고 항속 거리 항공기나 선박이 한 번 실은 연료만으로 계속 항행할 수 있는 최대 거리도 늘릴 수 있다. 이는 결과적으로 시스템 전체의 성능을 향상시켜 탄소 배출 저감에도 기여하는 등 지속 가능성과 직결된 핵심 기술로 평가된다. 특히 전기 모터는 대부분의 전동 이동 수단에서 필수적인 구성 요소이며, 이 중에서도 코일은 모터 전체 무게에서 큰 비중을 차지한다. 지금까지는 높은 전기 전도성 때문에 구리와 같은 금속이 코일의 주재료로 사용했지만, 자원 확보의 어려움, 가격 변동성, 고밀도에 따른 무게 문제 등 여러 한계점을 가진다는 점이 지속적으로 지적됐다.</p>
          <p contents-hash="c80621e32d9d256e3d6d82046efd3781631b00e2f02f3d9d0fe09f95b91b6f69" dmcf-pid="8vAx8Ue7YP" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST) 복합소재기술연구소 김대윤 박사 연구팀은 금속 없이 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nanotube)만으로 전기 모터의 코일을 구성하고, 이를 실제 구동 가능한 수준으로 구현하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 CNT로 제작한 코일을 모터에 적용해 실험을 진행한 결과, 입력 전압에 따라 모터의 분당 회전수(RPM)를 안정적으로 제어할 수 있음을 확인했다. 이는 전기 에너지를 기계적 회전력으로 전환하는 기본적인 모터의 작동이 금속 없이도 가능함을 입증한 사례다.</p>
          <p contents-hash="02059532dfd61f854afa2d707726973ce8ca847360bb507bed5f1c55911c12f2" dmcf-pid="6TcM6udzY6" dmcf-ptype="general">CNT는 탄소 원자가 육각형 벌집 구조로 배열된 1차원 튜브 형태의 나노 소재로, 일반 금속보다 훨씬 가볍고, 동시에 탁월한 전기전도성, 기계적 강도, 열 전도성을 갖춘 것으로 알려져 있다. 이러한 특성 덕분에 CNT는 차세대 소재로 오랫동안 주목을 받아왔지만, 실제 산업 응용에는 여러 장벽이 존재해 왔다. 기술적 장애물 중 하나는 제조 과정에서 사용된 촉매 금속의 잔류다. 이들은 CNT 표면에 자성 입자로 남아 모터 성능에 직결되는 전기적 특성을 저하시킴으로써, CNT의 고성능 부품 활용을 어렵게 만들어 왔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="588019ec2b13fe28aafca0682f429aa8bbda52dbde4141dc2f777ee72639a7cb" dmcf-pid="PykRP7Jqt8" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김대윤 KIST 박사.[KIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/25/ned/20250525130016602viwz.jpg" data-org-width="463" dmcf-mid="2BDdxqnb1R" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/25/ned/20250525130016602viwz.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김대윤 KIST 박사.[KIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="e43193ad06fe7ccb6308766768df9d4d90d0855a4677d67c9a7578b62583e72c" dmcf-pid="QYDdxqnbZ4" dmcf-ptype="general">연구팀은 액체와 고체의 중간 상태로 알려진 ‘제4의 물질 상태’, 즉 액정의 정렬 원리를 이용한 새로운 CNT 정제 공정을 개발했다. 이 공정은 CNT를 정렬된 상태로 배열하는 과정에서 강한 응집 현상을 자연스럽게 해소함으로써, 표면에 남아 있는 자성 입자를 효과적으로 제거하는 방식이다. 무엇보다도, CNT의 나노 구조를 손상시키지 않으면서 불순물만을 선택적으로 제거할 수 있다는 점에서, 기존의 액상 및 기상 기반 정제 방식과 뚜렷한 차별성을 지닌다. 정제된 CNT는 전도성이 크게 향상되며, 실제 전기 모터에 적용 가능한 수준까지 끌어올릴 수 있었다.</p>
          <p contents-hash="4366d9cbf9356886cea85df30d2fb7d892c7cc8781127a394754e825d6eb3ee4" dmcf-pid="xGwJMBLKYf" dmcf-ptype="general">김대윤 박사는 “기존에 없던 새로운 개념의 CNT 고품질화 기술을 개발, CNT 코일의 전기적 성능을 극대화함으로써 금속 없이도 전기 모터를 구동하는 데 성공할 수 있었다”고 밝혔다. 이어 “CNT 소재 혁신을 바탕으로, 배터리용 도전재, 반도체용 펠리클, 로봇용 케이블 등의 소재 국산화에도 앞장서겠다”라고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="5796833799617c638d361cbfc59a2f4c3273aeb0074786bde6d288761ffbe01f" dmcf-pid="yeBXWw1m1V" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 컴파짓 앤 하이브리드 머티리얼즈’에 게재됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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