나노 소재는 크기가 작기 때문에 벌크 소재와 구조와 특성이 크게 다른 소재이다. 이러한 소재는 보통 1~100nm의 나노 단위 크기를 가지며, 독특한 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 가진다.

원자 수준의 제어를 통해 탁월한 기능 구현이 가능하다.

(예) 그래핀, 탄소나노튜브, 플러렌

<그림1> 나노소재 이미지

탄소 나노튜브(CNT, Carbon Nanotube)란 전기와 열 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고, 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 탄소섬유는 1％만 변형시켜도 끊어지는 반면, 탄소 나노튜브는 15％가 변형되어도 견딜 수 있다고 한다. 이러한 특성 때문에 전기차 배터리, 반도체, 자동차 부품, 항공기 동체 등에 폭넓게 쓰인다.

나노소재의 4가지 주요 유형은 아래와 같다.

▪ 나노 입자: 최소 한 가지 치수가 100나노미터 미만인 입자

▪ 나노 섬유: 나노 크기의 직경을 가진 길고 얇은 섬유

▪ 나노튜브: 나노 크기의 지름을 가진 단일 원자층으로 이루어진 벽을 가진 튜브

▪ 나노라미네이트: 서로 다른 소재의 얇은 층을 겹겹이 쌓아 복합 소재를 형성하는 것

<중간 생략>……………………

‘나노 소재’ 연도별 연구 동향을 살펴보면, 1994년 1편의 연구가 발표된 이후 현재까지 증가하는 추세이다. 하지만, 2010년대 중반부터 증가세가 정체되는 것으로 분석되었다. 구체적으로 1994년부터 2010년까지 연평균 34.26%의 증가세를 보이며 총 339편의 연구가 발표되었다. 또한, 2011년부터 2022년까지 연평균 19.59%의 증가세를 보이며 총 4,344편의 연구가 발표되었다.

<그림2> 나노소재 연도별 연구 수 추이  (단위: 건)

나노소재 기술 분류는 크게 나노입자, 나노박막, 나노벌크, 나노코팅, 촉매, 나노고분자, 인텔리전트재료, 나노 세라믹스, 글래스 폴리머, 나노메탈, 2차전지/연료전지, 광디스크, 벽걸이TV&파브. 촉매, 흡착제, 전극재료, 프레인재료, 생체의료, 휴대전화 적층콘덴서 등으로 구분된다.

나노소재 연구에서 각 기술분류와 관련된 연구의 수를 키워드 검색방식으로 분석하였다. 추출된 연구에서 제목, 키워드, 초록에 각 기술분류의 키워드가 포함된 연구 수를 산출하였다.

분석결과, 나노입자(276), 나노메탈(194), 나노고분자(111), 촉매(97), 나노코팅(75), 전극재료(68), 나노 세라믹스(46), 나노박막(31), 프레인재료(23), 생체의료(23), 인텔리전트재료(13), 글래스 폴리머(6), 광디스크(3), 2차전지/연료전지(2), 흡착제(1) 등의 순서로 연구가 활발한 것으로 분석되었다.

……………………이어지는 자세한 내용은 아래 보고서에서 확인하실 수 있습니다.

[나노기술ㆍ소재 유망 분야별 연구개발 동향과 기술개발 전략] 보고서 상세보기

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