KR101085276B1 - 강화된 탄소나노튜브 - Google Patents

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Abstract

강화된 CNT 어셈블리를 제조하기 위한 기술이 제공된다. 일 실시예에서, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법은, 금속 팁을 준비하는 단계, CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하는 단계, 준비된 금속 팁과 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 이용해 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 준비하는 단계, CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함한다.
CNT, 전이금속, 나노 물질

Description

강화된 탄소나노튜브{ENHANCED CARBON NANOTUBE}
본 개시 내용은 일반적으로 탄소나노튜브(carbon nanotubes; 이하 "CNT")에 관한 것이다.
CNT는 특수한 전기적 특성을 나타내는 일차원의 나노 물질이다. CNT는 특수한 전기적 특성으로 인해 나노기술, 전자 기술, 광학 등의 다양한 분야에서 잠재적으로 유용하게 사용된다. 예를 들어, CNT는 집적 회로, 컴퓨터 내 반도체 칩에 사용되는 전기 커넥터, 배터리, 고주파 안테나, 주사 터널링 현미경 (Scanning Tunnel Microscope, STM), 원자력 현미경 (Atomic Force Microscope, AFM), 주사 탐침 현미경 (Scanning Probe Microscope, SPM) 등의 마이크로 디바이스에 광범위하게 사용된다.
그러나, 이러한 나노 사이즈의 구조와 파우더 형태 때문에 개개의 CNT를 제어하기는 어렵다. 따라서, CNT에 의존하는 거시적 응용들은 시장성 및 상업적 가능성 측면에서 제약을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, CNT를 이용해 거시적 빌딩 블록을 형성하는 것과 관련하여 상당한 연구 노력이 있어 왔다. 게다가, 수많은 분야로 그 적용을 확대하기 위해 CNT를 더욱 이해하고자 다양한 연구가 수 행되었다.
일례로서, 본 연구자들은 딥-코팅 방법을 통해 CNT 콜로이드 용액으로부터 거시적 일차원 CNT 어셈블리를 합성하는데 부분적으로 성공했다. 그러나, 어셈블리 내 CNT 각각이 상대적으로 약한 반데르발스 힘(van der Waals force)으로 인하여 이웃하는 CNT들에 부착되는 것이 발견되었다. 따라서, 기계적 힘이 가해졌을 경우에는 CNT 어셈블리가 쉽게 부서진다. 이에 따라, CNT 어셈블리의 기계적 특성을 향상시키고자 하는 요구가 여전히 존재한다.
본 개시에서는 강화된 CNT 어셈블리를 제조하기 위한 기술이 제공된다. 일 실시예에서, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법은, 금속 팁을 준비하는 단계, CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하는 단계, 준비된 금속 팁과 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 이용해 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 준비하는 단계, CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법은 CNT와 전이금속 입자를 포함하는 CNT 합성 어셈블리를 형성하는 단계 및 CNT 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함한다. CNT 합성 어셈블리의 성장은 전이금속 입자에 의해 촉진된다.
본 개시 내용은 아래 상세한 설명에서 더욱 상세히 설명될 개념들 중 선택된 일부를 소개하기 위해 제공된다. 본 개시 내용은 청구되는 청구물(subject matter)의 주요한 특징(key feature) 또는 필수적 특징(essential feature)을 한정하고자 의도된 것이 아니고, 청구하는 청구물의 범위를 제한하고자 의도된 것도 아니다.
이하의 상세한 설명에서 이 문서의 일부를 구성하는 도면이 참조된다. 문맥에서 다르게 지시하지 않는 한, 도면에서 유사한 심볼은 일반적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 기재된 예시적인 실시예들은 한 정하고자 하는 의도가 아니다. 여기에서 제시된 청구물의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 다른 변경들이 이루어질 수 있을 것이다. 본 개시 내용의 구성요소들이, 여기에서 일반적으로 설명되고 도면에서 도시된 바와 같이, 상이한 구성들의 폭넓은 다양성 내에서의 상이한 구성들로 배열되고, 치환되고, 결합되고, 설계될 수 있으며, 이 모두가 분명히 고려되었고 본 개시 내용의 일부를 이루는 것임이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일실시예에 따라 강화된 CNT 어셈블리를 제공하기 위한 순서도를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 금속 팁이 준비된다(블록 S112). 이후, CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액이 준비된다(블록 S114). 준비된 금속 팁과 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 이용해 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 제조하기 위한 딥-코팅 프로세스가 수행된다(블록 S116). 그리고나서, 제조된 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리가 성장한다(블록 S118). 각 블록 S112, S114, S116 및 S118은 이하에서 더욱 논의된다.
<금속 팁 준비>
후술되는 딥-코팅 프로세스에서 사용될 뾰족한 끝(apex)을 가지는 금속 팁을 준비한다(블록 S112). 일 실시예에서, 금속 팁 재료는 텅스텐, 텅스텐 합금, 백금, 백금 합금 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, CNT 용액과 양호한 젖음성(wettability)을 가지는 텅스텐(W) 막대가 금속 팁으로 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 팁은 전기화학적 에칭 방법에 의해 준비된다.
도 2는 일 실시예에 따른 금속 팁의 전기화학적 에칭 프로세스를 도시한다. 도시된 대로, 텅스텐 막대(222) 및 백금 막대(224)가 전기화학적 에칭을 위해 각각 음극 및 양극으로 사용될 수 있다. DC 파워 소스(226)로부터 적절한 전압이 텅스텐 막대(222) 및 백금 막대(224) 사이에 인가될 것이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 텅스텐 막대(222) 및 백금 막대(224)는 용기(230) 내에 포함된 전해액 내에 담긴다. 예를 들어, 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH) 용액이 전해액으로 사용될 수 있다. KOH 용액(228) 내에 담긴 텅스텐 막대(222) 및 백금 막대(224) 사이에 미리 정해진 전압을 인가하면 다음의 양극 산화 반응이 일어난다:
W + 6OH- -> WO3(S) + 3H2O + 6e- (1차 반응)
WO3(S) + 2OH- -> WO4 2- + H2O (2차 반응)
텅스텐 막대(222)는 양극 산화 반응이 진행됨에 따라 에칭된다. 이에 따라, 뾰족한 끝을 가지는 텅스텐 팁이 제조된다.
도 3은 일 실시예에 따라 제조된 텅스텐 팁의 일례를 보여주는 사진이다. 텅스텐 팁(300)은 바디 부분(320)과 끝 부분(324)을 포함한다. 도 3에 도시된 예시에서, 텅스텐 팁(300)의 끝 부분(324)은 약 250nm의 반경을 가지고, 뾰족한 원뿔 형태를 형성한다. 끝 부분(324)의 반경은 수십 나노미터에서 수백 나노미터까지 다양할 수 있다. 팁의 날카로움은 팁의 원뿔 형태의 곡률(curvature) 반경과 연관된다. 즉, 곡률 반경이 감소함에 따라 팁은 더 날카로워진다. CNT 로프의 수율을 향상시키는 측면에서는, 팁을 가능한 날카롭게 만드는 것이 유리할 것이다. 팁의 날카로움은 또한 팁의 길이 및 직경과도 연관된다. 텅스텐 팁의 형태 및 최종 직경은 담금 깊이(immersion depth) 및 인가되는 전류에 의해 결정될 수 있다.
<CNT 플러스 전이금속 준비>
이하에서는 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하는 프로세스(블록 S114)가 설명된다. 전이금속으로는 Ni, Co, Fe 등이 이용될 수 있다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 전이금속은 전이금속 입자 주위에 CNT가 얽히도록 함으로써 성장 프로세스 내에서 CNT의 성장을 촉진한다. 일 실시예에서, CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액은 정제된 CNT 파우더와 전이금속에 대해 초음파 처리를 행함으로써 준비될 수 있다.
이하, 정제된 CNT 파우더의 준비 과정에 대해 설명한다. 정제된 CNT 파우더는 예를 들면, 일진 나노텍에 의해 생산되는 ASP-100F와 같은 단일벽 나노튜브(Single-Walled NanoTube, SWNT) 제품을 이용해 준비될 수 있다. SWNT는 50℃에서 약 30분 동안 질산에서 초음파 처리하면, 정제되는 동시에 그들 묶음으로부터 벗겨져 떨어진다. SWNT는 DI 워터(De-Ionized water)로 중화되고, 그 이후 진공 여과추출 방법(vacuum filtration method)을 이용해 멤브레인 필터(membrane filter)(밀리포어(Millipore) 0.2㎛ 포어 사이즈, 47mm 직경) 상에 트랩(trap) 된 다. 일 실시예에서, 필터 상의 SWNT는 80℃에서 약 48시간 동안 진공 건조 챔버(vacuum oven chamber) 내에서 건조된다. 이로써, 정제된 SWNT 파우더가 얻어진다. 얻어진 SWNT 파우더는 소정의 용매 내에 분산되어 SWNT 콜로이드 용액을 만든다. 선택된 실시예에 따라, 물, N,N-DMF(dimethyl formamide), 또는 다른 적합한 유기용액이 SWNT 파우더를 분산시키는 용매로서 사용될 수 있다.
또한, 전이금속 파우더가 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하기 위해 이용된다. 일 실시예에서, Ni가 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 형성하기 위한 전이금속으로 사용될 수 있다. Ni 파우더는 상업적으로 입수하거나, 또는 마이크로웨이브-지원 연소법(microwave-assisted combustion method)과 같은 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 일 실시예에서, SWNT 콜로이드 용액 및 Ni 파우더에 대해 초음파 처리가 행해지면, 균일하게 분산되고 안정된 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액이 형성될 수 있다.
<딥-코팅>
금속 팁 준비 프로세스(블록 S112) 및 CNT 플러스 전이 금속 콜로이드 용액 준비 프로세스(S114)의 완료 후, CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 제조하기 위한 딥-코팅 프로세스(블록 S116)가 수행된다. 이하의 설명에서는, 텅스텐 팁과 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액이 각각 금속 팁과 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로 사용된다.
도 4는 일 실시예에 따라 딥-코팅 프로세스에 사용되는 실험 장치(400)의 구 성을 도시하는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 장치(400)는 모터(미도시)와, 베이스(408) 위에 설치된 좌측 가이더(404) 및 우측 가이더(406)를 포함할 수 있다. 지지부재(410)는 모터의 동작에 의해 위쪽 및 아래쪽으로 이동 가능하도록 좌측 가이더(404)에 부착된다. 용기(412)는 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414)을 수용할 수 있도록 채용되어 지지부재(410) 위에 놓여질 것이다. 일 실시예에서, 용기(412)는, 예를 들면 테플론(Teflon)과 같은 소수성 물질(hydrophobic material)로부터 만들어질 수 있다. 행거(418)는 매니퓰레이터(420)의 조작에 의해 위쪽 및 아래쪽으로 움직일 수 있도록 우측 가이더(406)에 장착된다. 행거(418)는 홀더(419)를 통해 텅스텐 팁(416)을 매달고, 행거(418)의 움직임에 의해 텅스텐 팁(416)은 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414) 내에 담긴 상태를 유지할 수 있다.
딥-코팅 프로세스는 담지 단계(dipping stage) 및 인출 단계(withdrawal stage)의 두 단계를 포함한다. 담지 단계에서, 텅스텐 팁(416)은 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414) 내에 담긴다. 가령, 매니퓰레이터(420)가 조작자에 의해 행거(418)를 움직이도록 조작됨으로써, 텅스텐 팁(416)은 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414) 내에 담기게 된다. 일 실시예에서, 텅스텐 팁(416)은 수 분 동안 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액 내에 담길 수 있다.
이후, 인출 단계에서, 지지부재(410)가 일정한 속도로 아래로 움직임에 따라, 텅스텐 팁(416)은 일정한 인출 속도(Vw)로 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414) 으로부터 멀어진다. 일 실시예에서, 조작자에 의해 모터가 구동됨으로써 지지부재(410)가 좌측 가이더(404)를 따라 이동한다. 이처럼, 지지부재(410)는 미리 정해진 속도로 아래로 움직일 수 있다. 따라서, 텅스텐 팁(416)이 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액(414)으로부터 벗어날 수 있다. 일 실시예에서 Vw는 3mm/min일 수 있지만, 그것에 한정되지는 않는다. 일 실시예에서, 딥-코팅 프로세스의 장치(400)의 전체 조작들은 조작자의 개입 없이 자동화될 수 있다. 이 경우, 담금 깊이, 담금 시간, 인출 속도(Vw) 등은 장치(400) 내에 세트된 적절한 프로그램에 의해 조절될 것이다.
도 5는 일 실시예에 따라 CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리가 제조되는 개념을 설명하기 위한 개념도이다. 원뿔 형태의 메니스커스(510)가 공기, 텅스텐 팁, 및 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액 사이의 계면 에너지(interfacial energy) 차이에 의해(즉, 때문에) 형성된다. 메니스커스(510) 때문에, CNT 콜로이드(520) 및 Ni 입자(540)의 인플럭스 플로우(influx flow; Vinflux)가 텅스텐 팁(516)을 향해 생긴다. 모세관 현상에 의해 CNT 콜로이드(520) 및 Ni 입자(540)가 텅스텐 팁(516)의 끝(517)에 부착된다. 텅스텐 팁이 용액으로부터 멀어짐에 따라, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리가 텅스텐 팁의 끝에서 연장된다.
도 6은 일 실시예에 따라 메니스커스 내 SWNT 콜로이드 분포를 보여주는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. 박스 610에 도시된 바와 같이, CNT는 메니스커스(510)의 에지 부근에서 무질서하게 SWNT 콜로이드 내에 분산되어 있 다. 그러나, 박스 620 및 630에 도시된 바와 같이, CNT는 메니스커스(510)의 중심 부근에서 점차 정렬된다(단순화를 위해, 도 6에서 Ni 입자의 도시는 생략되었다). 정렬된 CNT 및 Ni 입자는 반데르발스 힘에 의해 서로 들러붙고, 이로써 CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리를 형성한다.
도 7은 일실시예에 따른 인출(withdrawing)에 의해 제조된 CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리의 다양한 예시를 도시한다. CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리(예를 들어, CNT 플러스 Ni 합성 로프)는 다량의 CNT 및 Ni 입자를 포함한다. CNT-Ni 또는 CNT-CNT가 반데르발스 힘에 의해 묶인다. CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리에서 Ni 입자(710)는 CNT(720) 상에 대체로 균일한 비율로 위치한다. CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리는 로프(rope), 리본, 필름, 파이버, 가닥(strand) 등을 포함하는 다양한 형태를 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리는 약 1cm의 길이 및 약 10㎛의 직경을 가질 수 있다. CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리의 길이는 충분한 양의 CNT 플러스 Ni 콜로이드 용액의 존재 하에, 예를 들면 대략 10cm까지 연장될 수 있다. 장치(400)가 다수의 용기 및 금속 팁을 포함한다면, CNT 플러스 Ni 전이금속 합성 어셈블리를 제조하기 위한 다수의 프로세스들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 이렇게 함으로써 간단하고 효율적인 방법으로 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리의 대량 생산이 가능해진다.
<성장>
블록 S116의 딥-코팅 프로세스에 이어서, CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키기 위한 성장 프로세스(블록 S118)가 수행된다. CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리의 성장은, 전기 방전법(Arc-Discharge Method), 레이저 제거법(Laser Ablation Method), CVD법과 같이, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 통상적인 방법들 중 임의의 하나에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서, CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리는 열 CVD 법(thermal Chemical Vapor Deposition method)에 의해 성장될 수 있다. 이 실시예에서, 딥-코팅 프로세스에서 제조되고 금속 팁으로부터 분리된 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리가 CVD 챔버 내 반응 용기 위에 위치한다. 다른 실시예에서, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리는 그것에 부착된 금속 팁과 함께 반응 용기 위에 놓여질 수 있다. 어느 경우라도, 반응 용기는 약 1Pa의 미리 정해진 압력으로 진공 처리된다(evacuated). 이후, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리는 적외선 램프와 같은 가열 수단에 의해 가열되어, 소정의 온도에서 안정화된다. Ni 입자들은 그 벌크 특성(bulk property) 때문에 성장 온도에서 녹아 환류(reflow)할 수 있다. 이후, 반응 용기 안으로 피딩 가스(feeding gas)가 공급된다. 이 때, 탄소 함유의 혼합 가스, 예를 들면 CxHy, CO 등이 피딩 가스로 이용될 수 있다. CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리는 소정의 시간 간격 동안 반응 용기 내에 유지된다. CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리 내 CNT는, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리의 표면에 코팅된 Ni 촉매로부터 성장한다. Ni 이외의 다른 전이금속이 어셈블리에 사용되었다면, 그 전이금속이 촉매로서 역할할 것 이다. 이 프로세스를 통해, CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리는 강화된 CNT로서 성장할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 제조된 강화된 CNT의 일례를 도시한다. 도시된 바에 따르면, 강화된 CNT에서 Ni 입자들은 CNT를 붙잡고, 순차적으로 이 CNT들은 Ni 입자 주위에 얽히게 된다. 이 결과, CNT는 강하게 서로 연결되어 종래의 CNT 로프와 비교해 강화된 기계적 특성을 얻는다.
본 개시 내용에 비추어, 이 기술 분야의 통상적인 지식을 가진 자는 여기에서 설명된 장치 및 방법이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 그것들의 결합 내에서 구현되고, 시스템, 서브시스템, 컴포넌트 또는 그것의 서브-컴포넌트에서 이용될 수 있음을 인식할 것이다. 가령, 소프트웨어 내 구현된 방법은 그 방법의 작업들을 수행하는 컴퓨터 코드를 포함할 수 있다. 이 컴퓨터 코드는 프로세서-판독 가능한 매체(processor readable medium) 또는 컴퓨터 프로그램 물품(computer program product)과 같은 머신-판독 가능한 매체(machine-readable medium) 내에 저장되거나, 전송 매체 또는 통신 링크를 통해 캐리어 웨이브 내에서 구현되는 컴퓨터 데이터 시그널 또는 캐리어에 의해 변조되는 시그널로서 전송될 수 있다. 머신-판독 가능한 매체 또는 프로세서-판독 가능한 매체는 머신(프로세서, 컴퓨터 등)에 의해 판독 가능하고 실행 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전달할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다.
상술한 내용으로부터, 본 개시 내용의 다양한 실시예들이 설명의 의도로 여기에서 기술되었고, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루 어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 여기에 개시된 다양한 실시예들은 제한하기 위한 의도가 아니고, 본질적인 사상은 다음의 청구항에 의해 정의될 것이다.
도 1은 일 실시예에서 따른 강화된 CNT 어셈블리를 제공하기 위한 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 금속 팁의 전기화학적 에칭 프로세스를 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 제조된 텅스텐 팁의 일례를 보여주는 사진이다.
도 4는 일 실시예에 따라 딥-코팅 프로세스에서 사용된 실험 장치를 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예 따라 CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리가 어떻게 제조되는지를 설명하는 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 메니스커스 내 SWNT 콜로이드 분포를 보여주는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 7은 일 실시예에 따른 인출(withdrawing)에 의해 형성된 CNT 플러스 Ni 합성 어셈블리의 다양한 실시예를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 제조된 강화된 CNT의 일례를 도시하는 도면이다.

Claims (22)

  1. 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법으로서,
    금속 팁을 준비하는 단계;
    CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하는 단계;
    상기 금속 팁과 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 이용해 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 형성하는 단계; 및
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리는 CNT 및 전이금속 입자를 포함하고, 상기 전이금속 입자는 상기 CNT 상에 균일하게 위치하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 팁은 텅스텐으로 제작되는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 팁은 원뿔 형태의 끝을 가지는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전이 금속은 Ni, Co 및 Fe 중 임의의 하나를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 팁은 전기화학적 에칭 방법을 이용해 준비되는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액을 준비하는 단계는,
    정제된 CNT 파우더 및 전이금속 파우더를 준비하는 단계;
    상기 정제된 CNT 파우더를 용매에 분산시키는 단계;
    상기 전이금속 파우더를 상기 정제된 CNT 파우더를 포함하는 용매와 결합시키는 단계; 및
    상기 정제된 CNT 파우더 및 상기 전이금속 파우더를 포함하는 상기 용매에 대해 초음파 처리를 수행하는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 용매는 물, 유기 용액 및 N,N-DMF(Dimethyl Formamide) 중 임의의 하나를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 형성하는 단계는,
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액에 담그는 단계; 및
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액에 담근 상태를, 미리 정해진 시간 동안 유지하는 단계를 더 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계는, 미리 정해진 인출 속도로 상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화된 CNT 어셈블리는 로프, 리본, 필름, 파이버 및 가닥(strand)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형태를 가지는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계는, 화학적 기상 증착법을 이용해 상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  14. CNT 및 전이금속 입자를 포함하는 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 형성하는 단계- 상기 전이금속 입자는 상기 CNT 상에 균일하게 위치함 -; 및
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리의 성장은 상기 전이금속 입자에 의해 촉진되는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 형성하는 단계는,
    금속 팁을 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액에 담그는 단계; 및
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액에 담근 상태를, 미 리 정해진 시간 동안 유지하는 단계를 더 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계는, 미리 정해진 인출 속도로 상기 금속 팁을 상기 CNT 플러스 전이금속 콜로이드 용액으로부터 인출하는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화된 CNT 어셈블리는 로프, 리본, 필름, 파이버 및 가닥(strand)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형태를 가지는, 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  19. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계는, 화학적 기상 증착법을 이용해 상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법.
  20. 명령어를 저장하고 있는 프로세서 판독 가능한 저장 매체로서,
    상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금 장치를 동작하여 강화된 CNT 어셈블리의 제조 방법을 수행하도록 하며, 상기 방법은,
    CNT 및 전이금속 입자를 포함하는 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 형성하는 단계- 상기 전이금속 입자는 상기 CNT 상에 균일하게 위치함 -; 및
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리의 성장은 상기 전이금속 입자에 의해 촉진되는, 프로세서 판독 가능한 저장 매체.
  21. CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리를 포함하는 강화된 CNT 어셈블리로서,
    상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리는 화학적 프로세스에 의해 성장되고, 상기 CNT 플러스 전이금속 합성 어셈블리는 CNT 및 전이금속 입자를 포함하고, 상기 전이금속 입자는 상기 CNT 상에 균일하게 위치하는, 강화된 CNT 어셈블리.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 화학적 프로세스는 화학적 기상 증착법을 포함하는 강화된 CNT 어셈블리.
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