KR100745481B1

KR100745481B1 - 탄소나노튜브 합성을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100745481B1
Application number: KR1020060080592A
Authority: KR
Inventors: 전종관; 김성수; 황호수
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2007-08-02

Abstract

본 발명은 탄소 나노 튜브의 합성이 진행되는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 탄소나노튜브의 생성공간을 제공하는 반응로; 상기 반응로의 생성공간으로 소스가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 반응로 내부를 감압하기 위한 진공펌프가 설치된 진공배기라인; 상기 반응로 내부로 공급된 소스가스가 배기되는 송풍배기라인; 및 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜 주기 위해 상기 진공배기라인의 유효배기속도를 조절하는 조절 부재를 포함한다. 본 발명에 의하면 반응로를 감압하는 과정에서 급격한 압력 변화를 완화시킬 수 있어 안정적인 공정 진행이 가능하다.

CNT, 탄소나노튜브, 합성기판, 진공배기

Description

탄소나노튜브 합성을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COLLECTION CARBON NANO TUBE}

도 1은 본 발명의 탄소 나노 튜브 생산 시스템의 일 예를 개략적으로 보여주는 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 반응 챔버를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 탄소 나노 튜브 생성 단계를 구체적으로 설명하기 위한 공정 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 반응 챔버

200 : 스테이션부

300 : 제 1이송장치

400 : 기판 보관부

500 : 촉매 도포부

600 : 회수부

700 : 제 2이송장치

본 발명은 탄소 나노 튜브의 대량 생산을 의한 탄소나노튜브 생산 자동화 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 탄소 나노 튜브의 합성이 진행되는 장치에 관한 것이다.

탄소 나노 튜브(Carbon Nano tubes)는 하나의 탄소 원자에 이웃하는 세 개의 탄소 원자가 결합되어 육각 환형을 이루고, 이러한 육각 환형이 벌집 형태로 반복된 평면이 말려 원통형 또는 튜브를 이룬 형태를 가진다.

탄소 나노 튜브는 그 구조에 따라 금속적인 도전성 또는 반도체적인 도전성을 나타낼 수 있는 성질을 가진다. 재료로서 여러 기술 분야에 폭넓게 응용될 수 있어 미래의 신소재로 각광을 받고 있다. 예컨대, 탄소 나노 튜브는 이차 전지, 연료 전지 또는 수퍼 커패시터와 같은 전기 화학적 저장 장치의 전극, 전자파 차폐, 전계 방출 디스플레이, 또는 가스 센서 등에 적용가능하다.

이러한 탄소 나노 튜브는 대부분 수작업에 의존한 소량 생산으로 이루어진다. 특히, 합성기판에 촉매를 도포하는 작업이나, 합성기판을 반응관에 로딩/언로딩하는 작업, 탄소 나노 튜브가 합성된 합성기판을 반응관에서 언로딩하여 합성기판으로부터 탄소 나노 튜브를 회수하는 과정 등이 작업자에 의해 진행되기 때문에 연속공정 및 대량 생산이 어렵다.

특히, 종래의 탄소나노튜브 합성 공정에서는 반응로 내부를 감압하는 과정에서 급격한 압력 변화로 반응로의 균열을 초래할 수 있고, 감압하는 단계마다 작업자가 직접 밸브를 수동 조작하는 등의 불편함이 있었다. 또한, 수소를 포함하는 소 스가스(유해/폭발성 가스)들이 사용되기 때문에 반응로 내부의 충분한 배기(산소 등을 제거하기 위한 배기)가 요구된다. 만약, 반응관 내부에 산소가 있으면 반응관 내부로 공급되는 소스가스의 수소성분과 반응하여 폭발할 수 있는 위험성이 있다.

본 발명은 반응 챔버를 감압하는 과정에서 급격한 압력 변화를 완화시킬 수 있는 탄소나노튜브 합성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 안전하게 공정을 진행할 수 있는 탄소나노튜브 합성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 합성기판에 탄소 나노 튜브를 합성하기 위한 장치는 탄소나노튜브의 생성공간을 제공하는 반응로; 상기 반응로의 생성공간으로 소스가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 반응로 내부를 감압하기 위한 진공펌프가 설치된 진공배기라인; 상기 반응로 내부로 공급된 소스가스가 배기되는 송풍배기라인; 및 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜 주기 위해 상기 진공배기라인의 유효배기속도를 조절하는 조절 부재를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 조절 부재는 상기 진공배기라인에 설치되는 조절밸브; 상기 반응로의 압력 변화에 따라 상기 조절밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 조절 부재는 상기 반응로를 감압하는 초기에는 유효배기속도를 느리게 하고, 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 하 여 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시킨다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 합성기판에 탄소 나노 튜브를 합성하기 위한 방법은 반응로의 내부공간으로 합성기판을 로딩하는 단계; 상기 반응로 내부의 잔류 산소 제거를 위해 상기 반응로를 감압하는 단계; 상기 반응로가 공정온도에 도달되면, 상기 반응로 내부로 소스가스를 공급하여 합성기판 표면에 탄소나노튜브를 합성하는 단계; 및 상기 반응로를 개방하여 탄소나노튜브가 합성된 합성기판을 언로딩하는 단계를 포함하되; 상기 감압 단계는 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜 주기 위해 진공배기라인의 유효배기속도를 조절한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유효배기속도 조절은 상기 반응로의 감압 초기에는 유효배기속도를 느리게 하다가 상기 반응로의 내부가 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 반응로 내부가 감압된 후에는 상기 반응로 내부에 불활성가스를 공급하여 상기 반응로 내부를 상압 상태로 만드는 단계를 더 포함한다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공된 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명은 안전하게 공정을 진행할 수 있으면서 자동화 및 대량 생산이 가능한 탄소 나노 튜브 합성 장치를 제공하며, 또한 그러한 합성장치를 갖는 자동화 및 대량 생산이 가능한 탄소 나노 튜브 생산 시스템(1)을 제공한다.

도 1은 본 발명의 탄소 나노 튜브 생산 시스템의 일 예를 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 1을 참조하면, 시스템(1)은 합성기판(10), 탄소 나노 튜브 합성 장치(이하 반응 챔버라 함)(100), 그리고 전후처리실을 갖는다.

합성기판(10)은 탄소 나노 튜브의 합성이 이루어지는 기저판(base plate)으로서 사용된다. 탄소 나노 튜브가 합성되는 합성기판(10)으로는 실리콘 웨이퍼(silicon wafer), ITO(Induim Tin Oxide) 기판, 코팅된 유리(ITO-coated glass), 소다라임 유리, 코닝 유리, 전이금속이 증착된 기판, 알루미나 등이 사용될 수 있다. 그러나 탄소 나노 튜브를 합성(성장,생성)시키기에 충분한 강성을 가진다면 합성 기판은 상술한 종류의 기판 외에 다양한 종류가 사용될 수 있다.

반응 챔버(100)는 합성 기판(10) 상에 탄소 나노 튜브를 생성하는 공정을 수행하고, 전후처리실은 반응 챔버(100)로/로부터 로딩/언로딩되는 합성기판(10)에 대한 전처리 공정 및 후처리 공정을 수행한다. 전처리 공정 및 후처리 공정은 기판에 촉매를 도포하는 공정, 또는 합성 기판 상에 생성된 탄소 나노 튜브를 회수하는 공정 등을 포함한다. 전후처리실은 스테이션부(200), 제 1이송장치(300), 기판 보관부(400), 촉매 도포장치(이하 촉매 도포부)(500), 회수부(600), 그리고 제 2이송장치(700)를 가진다.

스테이션부(200)는 반응 챔버(100)로부터 언로딩되는 합성기판(10)이 대기 중에 노출되는 것을 방지한다. 제 1이송장치(300)는 반응 챔버(100)로/로부터 합성기판을 로딩/언로딩한다. 기판 보관부(400)는 반응 챔버(100)로/로부터 로딩되거나 언로딩되는 합성기판을 저장한다. 촉매 도포부(500)는 합성기판(10)이 반응 챔버(100)로 로딩되기 전에 합성기판(10) 상에 촉매를 도포하는 공정을 수행한다. 회수부(600)는 반응 챔버(100)로부터 언로딩된 합성 기판(10) 상에 생성된 탄소 나노 튜브를 합성 기판(10)으로부터 회수하는 공정을 수행한다. 제 2이송장치(700)는 기판 보관부(400), 촉매 도포부(500), 그리고 회수부(600) 간에 합성기판(10)을 이송한다.

촉매 도포부(500)와 회수부(600), 그리고 제 2이송장치(400)는 스테이션부(200)와 인접하게 위치되며, 제 1영역(240)의 상부 영역(242)을 기준으로 하부 영역(244)과 반대되는 위치에 제 1방향(42)과 평행한 방향으로 나란하게 배치된다. 제 2이송장치(400)는 스테이션부(200)의 제 1영역(240)과 대향되는 위치에 배치된다. 또한, 제 2이송장치(400)는 촉매 도포부(500)와 회수부(600) 사이에 위치된다.

다음에는 반응 챔버에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 반응 챔버(100)는 반응로(reaction tube;120), 가열부(140), 보트(160), 가스 공급부(150), 배기부(180), 잔류가스 검출부(170)를 포함한다.

반응로(120)는 석영(quartz) 또는 그라파이트(graphite) 등과 같이 열에 강한 재질로 이루어진다. 반응로(120)는 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 반응 로(120)의 전단에는 반응로(120) 내부를 외부로부터 밀폐하는 플랜지(132)가 설치되며, 반응로의 후단에는 게이트 밸브(222)와 반응로(120)를 연결하는 플랜지(134)가 설치된다.

보트(160)는 합성기판(10)이 다단으로 놓여지는 2층 구조로, 반응로(120) 내에 위치된다. 보트(160)는 반응로(120) 내에 하나만 제공되거나 복수개가 제공될 수 있다. 보트(160)는 충분히 큰 크기로 제공되어, 하나의 보트(160)에 반응로(120)의 길이방향(제 1방향(42))을 따라 복수 개의 합성기판(10)이 놓여질 수 있다. 선택적으로 보트(160)는 상하 방향 및 길이 방향으로 각각 복수 개의 합성기판들(10)을 지지할 수 있는 크기 및 구조를 가질 수 있다. 일 예에 의하면, 보트(160)들은 상하로 2개씩 그리고 길이방향으로 2개씩 합성기판(10)을 지지할 수 있는 크기 및 구조를 가진다. 보트(160)들은 반응로(120) 내에 고정설치될 수 있다.

또한, 보트(160)는 하나의 합성기판(10)을 지지할 수 있는 크기로 제공될 수 있다. 이 경우, 보트(160)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 보트(160)가 복수개 제공되는 경우, 보트(160)들은 반응로(120)의 길이방향(상술한 제 1방향(42))을 따라 복수개가 배치되거나, 선택적으로 제 1방향(42)과 수직한 상하방향으로 적층될 수 있다.

가열부(140)는 반응로(120)를 공정온도로 가열하기 위한 것으로, 가열부(140)는 반응로(120)의 외벽을 감싸도록 설치되는 두꺼운 단열벽과, 이 단열벽 안쪽에 코일 형상의 열선을 포함한다. 공정 진행 중 반응로(120)는 대략 섭씨 500 - 1100도(℃)(공정온도)로 유지될 수 있다.

가스공급부(150)는 소스가스 공급원(151), 불활성가스(아르곤 또는 질소) 공급원(152), 공급라인(153) 그리고 노즐부(154)를 포함한다.

반응로(120)의 전단에 설치되는 플랜지(132)에는 가스공급부(150)로부터의 가스 공급을 위한 가스유입포트(182)가 장착된다. 노즐부(154)는 상기 가스유입포트(154)를 통해 상기 반응로(120) 내부에 위치된다. 소스가스로는 주로 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 벤젠, 크실렌, 일산화탄소 및 이산화탄소로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다. 소스가스는 열분해에 의해 라디칼로 분해되며 이 라디칼들이 합성기판(10)위에 도포된 촉매와 반응하여 탄소나노튜브를 합성한다.

배기부(180)는 반응로(120) 내부의 감압 및 가스 배기를 위한 것으로, 배기덕트(184), 배기덕트(184)에 연결되는 메인 배기라인(185) 그리고 상기 메인 배기라인(185)으로부터 분기되는 제1배기라인인 송풍배기라인(186)과 제2배기라인인 진공배기라인(187) 그리고 압력조절부재(189)를 포함한다.

배기덕트(184)는 반응로(120)의 타단에 설치되는 플랜지(134)에 설치된다. 송풍배기라인(186)에는 앵글밸브(angle valve)(186a)가 설치되고, 진공배기라인(187)에는 소프트 스타트 밸브(soft start valve)(187a)와 진공펌프(187b)가 설치된다. 압력조절부재(189)는 진공배기라인(187)의 유효배기속도를 조절하여 반응로(120)의 급격한 압력 변화를 완화시켜 준다. 압력조절부재(189)는 소프트 스타트 밸브(187a)와 밸브 제어부(189a) 그리고 반응로(120)의 압력을 측정하는 측정센 서(189b)를 포함한다. 압력조절부재(189)는 밸브 제어부(189a)가 소프트 스타트 밸브(187a)를 조절하여 반응로(120)를 감압하는 초기에는 유효배기속도를 느리게 하고, 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 하여 반응로(120)의 급격한 압력 변화를 완화시킨다.

잔류가스 검출부(170)는 반응로(120) 내에 잔류하는 소스가스(이하, 잔류가스)(특히, 잔류가스 중에 수소 가스)가 남아 있는지를 검출하여, 반응로(120)로부터 합성기판(10)의 언로딩을 단속하기 위한 것이다. 잔류가스 검출부(170)는 가스 검출기(172)와 제어부(178)를 포함한다. 가스검출기(172)는 수소가스의 농도를 검출하는 가스센서를 갖는 검출부(173)와, 검출부(173)로 검출 대상 기체가 유입되는 제1,2흡입포트(174,175) 그리고 검출부(173)를 통과한 검출 대상 기체가 배기되는 배출포트(176)를 포함한다. 제1흡입포트(174)는 가스 배기부(180)의 가스배기덕트(184)에 연결되도록 설치되며, 제2흡입포트(175)는 외부 공기가 유입되도록 설치된다. 가스검출기(172)는 지속적으로 가스를 흡입하는 압력이 걸리기 때문에, 가스 검출기(172)는 제1,2흡입포트(174,175)에 설치된 밸브(174a,174b) 조작을 통해 필요한 단계에서만 반응로(120)의 잔류가스를 검출하게 된다. 즉, 공정중에는 반응로 외부의 가스(공기)가 유입되도록 제2흡입포트(175)를 열어놓고, 공정이 끝나고 제1게이트 밸브(222)를 오픈하기 바로 전에는 제1흡입포트(174)를 열어놓고 반응로(120)의 잔류가스를 검출하게 된다.

제어부(178)는 가스검출기(172)에서 검출된 잔류가스의 농도값에 따라 제1게이트 밸브(222)의 잠금 상태를 유지 또는 해제하게 된다. 예를 들어, 가스 검출 기(172)에서 잔류가스의 수소 농도값이 일정값 이상 검출되면, 제어부(178)는 제1게이트 밸브(222)의 잠금 상태를 계속 유지시킨다. 반대로, 가스검출기(172)에서 잔류가스의 수소 농도값이 일정값 이하로 검출되면, 제어부(178)는 제1게이트 밸브(222)의 잠금 상태를 해제시켜 다음 스텝이 진행되도록 한다.

한편, 제1게이트밸브(222)는 스테이션부(200)와 반응 챔버(100) 사이에 설치되어, 이들 간에 합성기판(10)이 이동되는 통로를 개폐하게 된다. 제 1게이트 밸브(222)는 반응 챔버(100)와 인접하여 배치될 경우 반응 챔버(100) 내 복사열에 의해 게이트 밸브의 오링 등이 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해 반응 챔버(100)의 길이를 충분히 길게 하여 가열부(140)와 제1게이트 밸브(222)간 충분한 거리를 충분히 유지하도록 할 수 있다. 그러나 이 경우 반응 챔버(100)의 길이 증가로 인해 시스템(1)이 대형화된다.

본 실시예에 의하면, 시스템(1)의 대형화를 방지함과 동시에 제 1게이트 밸브(222)가 복사열에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 제 1게이트 밸브(222)와 반응 챔버(100) 사이에 열 차단부재(190)가 설치된다. 열 차단부재(190)로는 반응 챔버(100)로부터 제 1게이트 밸브(222)로 전해지는 복사열을 차단하기 위한 알루미나와 같이 열전도율이 낮은 재질의 차단판이 사용될 수 있다. 일반 금속재질로 차단판을 사용할 경우 금속 차단판의 열변형 및 차단효율을 높이기 위해 냉각수를 공급할 수 있다. 차단부재(190)는 제 1게이트 밸브(222)가 닫혀 있는 동안에는 제 1게이트 밸브(222)의 전방에 위치되고, 제 1게이트 밸브(222)가 개방된 때에는 합성기판(10)의 이동경로를 방해하지 않는 위치로 이동된다.

본 실시예에서는 탄화수소를 열분해 하여 탄소 나노 튜브(30)를 생산하는 열분해법(pyrolysis of hydrocarbon)이 적용된 구조를 가진 반응 챔버(100)를 예를 들어 설명하였으나, 이는 하나의 예에 불과하며, 본 발명의 시스템(100)은 레이저증착법, 플라즈마 화학 기상 증착법, 열화학 기상증착법, 플레임(flame) 합성방법 등의 다양한 생성방식이 적용된 구조를 가진 반응 챔버가 사용될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면서 탄소나노튜브 생성을 위한 공정을 설명하면 다음과 같다.

전원은 공정 시작과 함께 가열부(140)로 공급된다. 반응로(120)는 가열부(140)에 의해 공정온도(500-1100도)로 가열되는데, 반응로(120)가 공정온도로 승온되기 까지 대략 20-50분 정도가 소요될 수 있다.

가열부(140)에 의해 반응로(120)가 가열되고 있는 상태(또는 반응로가 공정온도로 가열된 상태)에서 합성기판(10)이 반응로(120)의 내부공간으로 로딩된다(s110). 합성기판이 반응로(120)에 로딩되면, 반응로(120) 내부공간에 있는 산소를 제거하는 단계를 실시하게 된다(s120). 산소 제거 과정은 진공배기라인(187)을 개방(송풍배기라인 차단)하여 반응로(120) 내부를 진공상태(진공도 10 torr 이하)로 만들어 일정시간 유지한 다음 진공배기라인(187)을 차단하는 1단계(s122), 반응로(120) 내부로 불활성가스를 공급하여 반응로(120) 내부를 상압 상태로 만들고, 송풍배기라인(186)을 개방하여 불활성가스를 배기하는 2단계(s124)로 이루어진다. 여기서, 제1단계(감압단계)는 반응로(120)의 급격한 압력 변화를 완화시켜주기 위해 소프트 스타트 밸브(187a)를 제어하여 감압 초기에는 진공배기라인(187)의 유효 배기속도를 느리게 하다가 반응로(120)의 내부가 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 조절한다.

반응로(120)의 내부 온도가 공정온도에 도달되면, 소스가스가 반응로(120)의 내부공간으로 공급된다(s130). 소스가스는 열분해에 의해 라디칼로 분해되며, 이 라디칼들이 합성기판(10) 위에 도포된 촉매와 반응하여 탄소나노튜브를 합성하게 된다. 반응로(120)에서의 탄소나노튜브 합성 공정이 완료되면 가스공급부(150)로부터 소스가스 공급이 중단된다.

소스가스 공급이 중단되고, 반응로에 남아 있는 잔류가스는 잔류가스 제거 단계를 통해 제거된다(s140). 잔류가스 제거 단계는 반응로(120) 내부를 진공배기라인(187)을 통해 강제 배기하여 진공상태로 만드는 1단계, 진공배기라인(187)을 차단한 상태에서 불활성 가스를 공급하여 반응로 내부를 상압 상태로 만들고, 송풍배기라인(186)을 개방하여 불활성가스를 배기하는 2단계 과정으로 진행된다. 여기서도 마찬가지로, 1단계(감압 단계)는 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜주기 위해 소프트 스타트 밸브(187a)를 제어하여 감압 초기에는 진공배기라인의 유효배기속도를 느리게 하다가 반응로의 내부가 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 조절한다.

한편, 잔류가스 제거 단계 이후에 반응로 (120)내에 잔류가스가 남아 있는지를 검출한 후, 잔류가스의 검출 유무에 따라 반응로(120)의 개방을 단속하게 된다. 만약, 잔류가스가 남아 있는지를 확인하지 않고 제1게이트 밸브(222)를 개방하게 되면 외부로부터 유입되는 산소와 잔류가스 중에 있는 수소가스가 반응하여 폭발할 수도 있다. 따라서, 반응로(120) 내부에 잔류하는 가스 중에 수소가스가 설정농도 이하로 남아 있는지를 확인한 후(s150), 반응로(120)를 개방하는 것이 안전하다. 만약, 반응로 내에 잔류가스가 설정농도 이상 검출되면, 잔류가스 제거 단계를 다시 실시하며, 잔류가스가 설정농도 이하로 검출되면, 반응로(120)를 개방하여 합성기판을 언로딩한다(s160). 참고로, 외부로부터 반응로 내부로 산소 유입이 차단된 경우, 산소 제거 단계는 최초 공정 진행시 한번만 진행할 수도 있다.

본 발명에 의하면 안정적인 공정 진행이 가능하다. 본 발명에 의하면, 챔버를 감압하는 과정에서 급격한 압력 변화를 완화시킬 수 있다.

Claims

합성기판에 탄소 나노 튜브를 합성하기 위한 장치에 있어서:

탄소나노튜브의 생성공간을 제공하는 반응로;

상기 반응로의 생성공간으로 소스가스를 공급하는 가스 공급부;

상기 반응로 내부를 감압하기 위한 진공펌프가 설치된 진공배기라인;

상기 반응로 내부로 공급된 소스가스가 배기되는 송풍배기라인; 및

상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜 주기 위해 상기 진공배기라인의 유효배기속도를 조절하는 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 장치.
제1항에 있어서,

상기 조절 부재는

상기 진공배기라인에 설치되는 조절밸브;

상기 반응로의 압력 변화에 따라 상기 조절밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 장치.
제1항에 있어서,

상기 조절 부재는 상기 반응로를 감압하는 초기에는 유효배기속도를 느리게 하고, 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 하여 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시키는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 장치.
합성기판에 탄소 나노 튜브를 합성하기 위한 방법에 있어서:

반응로의 내부공간으로 합성기판을 로딩하는 단계;

상기 반응로 내부의 잔류 산소 제거를 위해 상기 반응로를 감압하는 단계;

상기 반응로가 공정온도에 도달되면, 상기 반응로 내부로 소스가스를 공급하여 합성기판 표면에 탄소나노튜브를 합성하는 단계; 및

상기 반응로를 개방하여 탄소나노튜브가 합성된 합성기판을 언로딩하는 단계를 포함하되;

상기 감압 단계는 상기 반응로의 급격한 압력 변화를 완화시켜 주기 위해 진공배기라인의 유효배기속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 방법.
제4항에 있어서,

상기 유효배기속도 조절은 상기 반응로의 감압 초기에는 유효배기속도를 느리게 하다가 상기 반응로의 내부가 일정한 압력이 되면 유효배기속도를 빠르게 하는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 방법.
제4항에 있어서,

상기 반응로 내부가 감압된 후에는 상기 반응로 내부에 불활성가스를 공급하 여 상기 반응로 내부를 상압 상태로 만드는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 튜브 합성 방법.