KR20180119288A - 탄소나노튜브 섬유 제조 장치 - Google Patents

탄소나노튜브 섬유 제조 장치 Download PDF

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KR20180119288A
KR20180119288A KR1020170052829A KR20170052829A KR20180119288A KR 20180119288 A KR20180119288 A KR 20180119288A KR 1020170052829 A KR1020170052829 A KR 1020170052829A KR 20170052829 A KR20170052829 A KR 20170052829A KR 20180119288 A KR20180119288 A KR 20180119288A
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강득주
김주희
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주식회사 제이오
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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 직접방사법을 이용하여 탄소나노튜브 섬유를 제조할 시, 반응기 내에 복수의 노즐을 설치하여 원료물질과 이송 가스를 분사함으로써, 각각의 노즐에서 분사되어 합성된 탄소나노튜브를 합쳐서 회수함으로써, 상대적으로 사이즈가 큰 탄소나노튜브 섬유를 연속적으로 생산할 수 있다.

Description

탄소나노튜브 섬유 제조 장치{Apparatus for manufacturing carbon nanotube fiber}
본 발명은 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 두께가 굵은 탄소나노튜브 섬유를 연속적으로 생산할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.
탄소동소체의 한 종류인 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)는 직경이 수 내지 수십 nm이며, 길이가 수백 um에서 수 mm인 물질로 우수한 열적, 전기적, 물리적 성질과 높은 종횡비 때문에 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 탄소나노튜브의 고유한 특성은 탄소의 sp2 결합에 기인하며, 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며, 금속에 준하는 전기 전도성을 나타낸다.
최근까지는 분말 형태의 탄소나노튜브를 분산시켜 복합재료의 강화제로 사용하거나 분산용액을 이용한 투명전도성 필름을 제조하는 방향으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 복합재료와 투명전도성 필름에 탄소나노튜브를 이용하기 위해서는 탄소나노튜브의 분산이 중요한데 탄소나노튜브의 강한 반데르발스힘(van der Waals force)에 의한 응집력 때문에 이들을 고농도로 분산시키고 분산성을 유지하는 것은 쉽지 않은 일이다. 또한 탄소나노튜브가 강화재로 사용된 복합재료의 경우에는 탄소나노튜브의 우수한 성질을 충분히 발현하기가 힘들다는 단점이 있다.
이에 최근 몇 년 사이 탄소나노튜브의 성질을 충분히 발현하는 탄소나노튜브 구조체 제조를 위한 탄소나노튜브 섬유화 연구들이 진행되고 있다.
탄소나노튜브와 분산제를 함유하는 분산용액을 이용하여 섬유화 하는 방법으로는 대표적으로 응고방사법(coagulation spinning), 액정방사법(liquid-crystalline spinning), 브러시방사법(brush spinning) 및 직접방사법(direct spinning)이 있다.
응고방사법이란, 탄소나노튜브 분산용액을 고분자 용액 내로 주입하여 고분자가 분산 용액을 대체하여 바인더(binder) 역할을 하게 함으로써, 탄소나노튜브 분말이 응집되도록 하여 섬유화 하는 방식이다.
액정방사법이란, 탄소나노튜브 용액이 특정 조건에서 액정(liquid crystal)을 형성하는 성질을 이용하여 섬유화 하는 방법이다. 이 방법은 배향성이 좋은 탄소나노튜브섬유를 만들 수 있다는 장점이 있지만 방사속도가 매우 느리고 탄소나노튜브의 액정형성 조건이 까다롭다는 단점이 있다.
브러시방사법이란, 실리콘 웨이퍼 위에 촉매를 코팅한 후 이를 고온의 전기로 내부에 투입하여, 탄소나노튜브가 수직으로 성장하면 꼬임을 주면서 풀어내는 방식이다.
직접방사법이란, 대한민국 공개특허 제10-2017-0011835호(2017.02.02. '탄소나노튜브섬유 제조장치', 이하 '종래기술'이라고 함)에서 개시된 바와 같이, 수직으로 세워진 고온의 반응기에 액상의 탄소 공급원과 촉매를 이송 가스(carrier gas)와 함께 주입하여 반응기 내부에서 탄소나노튜브를 합성하고, 이송 가스와 함께 반응기의 하단으로 내려온 탄소나노튜브 집합체를 권취(wind-up)하여 섬유를 얻는 방법이다.
하지만 종래의 직접방사법에서는 탄소나노튜브 섬유의 사이즈(직경)가 작다는 문제점이 있다. 물론 탄소나노튜브 섬유의 사이즈를 키우기 위해 반응기의 크기를 키울 수는 있겠지만, 반응기의 크기가 커질 경우 반응가스와 열 공급량도 늘어나야 하는데, 더 투입한 가스와 열 공급에 비하여 섬유 사이즈의 크기 증가는 미미하여 효율적이지 못하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 직접방사법을 이용하여 탄소나노튜브 섬유를 제조할 시, 반응기 내에 복수의 노즐을 설치하여 원료물질과 이송 가스를 분사함으로써, 각각의 노즐에서 분사되어 합성된 탄소나노튜브를 합쳐서 회수함으로써, 상대적으로 사이즈가 큰 탄소나노튜브 섬유를 생산할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치는,내측에 반응공간을 갖는 원통 형상의 반응기; 상기 반응기를 감싸는 형태로 설치되어 상기 반응공간을 가열하는 히팅수단; 및 상기 반응기 상단에 복수개 설치되어 합성을 위한 물질을 분사하는 분사노즐;을 포함함으로써, 상기 분사노즐을 통해 합성을 위한 물질이 분사되어 상기 반응공간에서 각각 탄소나노튜브 섬유가 합성된 후, 상기 반응공간의 하단에서 상기 탄소나노튜브 섬유들이 합쳐짐으로써 직경이 굵어진 탄소나노튜브 섬유가 생산될 수 있다.
여기서, 상기 반응기 상단에 고정 설치되어 상기 반응공간의 아래 방향으로 연장되는 원통 형상의 이너튜브;를 더 포함하고, 상기 분사노즐은 상기 이너튜브의 둘레를 따라 복수개 설치될 수 있다.
또한, 상기 이너튜브에 마련되어 상기 반응공간을 가열하는 내측 히팅수단;을 더 포함할 수 있다.
또, 상기 반응기 아래에 마련되며 물을 보관하는 냉각수조; 상기 냉각수조 다음 단에 마련되며 방사유제를 보관하는 방사유제수조; 및 상기 탄소나노튜브 섬유를 감아 회수하는 권취수단;을 더 포함함으로써, 상기 반응기에서 합쳐진 탄소나노튜브 섬유가 상기 냉각수조의 물을 통과하면서 수축하게 되고, 상기 방사유제수조의 방사유제를 통과하면서 끈적거리는 성분이 제거된 후 상기 권취수단에 감겨짐으로써 탄소나노튜브 섬유의 연속 제조가 가능하다.
본 발명에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치를 이용하면, 반응기 내에 설치된 이너튜브 둘레를 따라 복수의 분사노즐을 통해 액상 물질(원료물질, 촉매 및 이송 가스)을 분사하여 각각의 탄소나노튜브 섬유가 합성되도록 하고, 반응기 하단에서 각각의 탄소나노튜브 섬유를 합친 상태로 냉각수조에서 수축시킴으로써, 복수의 탄소나노튜브 섬유가 뭉쳐져 사이즈가 커진(직경이 굵은) 탄소나노튜브 섬유를 획득할 수 있다.
여기서 이너튜브 없이 복수의 분사노즐만 설치하는 경우도 생각해 볼 수 있으나, 만약 반응공간의 중심에 이너튜브가 설치되지 않는다면, 각각의 분사노즐에서 분사된 액상 물질이 반응공간에서 합성되면서 불규칙하게 뭉쳐지게 된다. 즉, 합성을 마친 후 합쳐지는 것이 아니라, 미리 합쳐진 후 합성이 이루어질 수 있어서 직경이 고르지 못한 탄소나노튜브 섬유가 생산될 가능성이 높다. 즉 이너튜브는 반응공간 내의 공간을 구획하여 각각의 분사노즐에서 분사되어 합성되는 탄소나노튜브 섬유가 미리 불규칙하게 합쳐지는 것을 방지하게 된다.
더불어 이너튜브가 설치된 공간은 탄소나노튜브 합성이 이루어지지 않는 공간이다. 따라서 이너튜브가 차지하고 있는 공간에 대해서는 탄소나노튜브 합성을 위해 고온 분위기로 유지시킬 필요도 없고 불활성 가스를 채울 필요도 없다. 즉, 탄소나노튜브 합성을 위해 공급해야 할 열과 가스를 절약하는 효과도 가질 수 있다.
물론 이너튜브 내에도 별도의 히팅수단을 구비해 준다면, 반응공간 전체 영역을 고르게 가열해 줄 수가 있다. 즉 반응기 외부에서만 열을 가해주는 것이 아니라, 안쪽에서도 열을 가해 줌으로써 반응공간 전체 영역에 온도 구배를 두지 않고 일정한 온도가 유지되도록 할 수 있는 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치를 설명하기 위한 도면.
도2는 도1에 도시된 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에 4포트 노즐을 적용하였을 경우 반응공간 내에서 탄소나노튜브가 합성되는 형태를 설명하기 위한 도면.
도3은 도1에 도시된 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에 4포트 노즐을 적용하였을 경우 반응공간 내에서 탄소나노튜브가 합성되는 형태를 개념적으로 도시한 사시도.
도4는 도1에 도시된 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에 6포트 노즐을 적용하였을 경우 반응공간 내에서 탄소나노튜브가 합성되는 형태를 설명하기 위한 도면.
도5는 도1에 도시된 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에서 이너튜브에 내측 히팅수단이 적용된 예시를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치는 반응기(10), 이너튜브(20), 히팅수단(30), 분사노즐(40) 및 권취수단(80)을 포함한다.
대략 원통형의 반응기(10)는 내부에 반응공간(11)이 마련되어 있고, 중앙에 원통형의 이너튜브(20)가 설치되어 있다. 이너튜브(20)는 반응기(10) 상단에 고정 설치되어 아래 방향으로 소정 길이 연장되어 있다. 또한 반응기(10) 상단에는 이너튜브(20)의 둘레를 따라 복수의 분사노즐(40)이 설치되어 있다.
히팅수단(30)은 반응기(10) 내의 반응공간(11)을 고온 분위기로 유지시키기 위한 것으로, 반응기(10)를 감싸는 형태로 설치될 수 있다.
한편 반응기(10)의 아래쪽에는 냉각수조(60)와 방사유제수조(70)가 각각 마련되어 있다. 따라서 반응기(10)에서 합성된 탄소나노튜브 섬유가 냉각수조(60)에 보관된 물을 통과하면서 수축하게 되고, 이후 방사유제수조(70)를 거치면서 탄소나노튜브 섬유의 끈적거리는 성분이 제거된 후 보빈 등의 권취수단(80)에 감기게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치를 이용하여 탄소나노튜브 섬유를 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 히팅수단(30)을 작동시켜 반응기(10) 내부의 반응공간(11)을 탄소나노튜브 합성에 적합한 온도로 유지시킨다. 반응공간(11)의 온도는 예컨대 1100~1500℃를 유지하는 것이 바람직하다.
또한 안정적인 탄소나노튜브 합성을 위해 반응공간(11)에는 아르곤(Ar), 질소(N2) 등의 불활성 가스가 채워져 있는 것이 바람직하다. 이를 위해 반응기(10)에는 별도의 가스 공급구(미도시)와 잔여 가스를 배출시키기 위한 가스 배출구(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.
이후 반응기(10) 상단에 설치된 분사노즐(40)을 통해 탄소나노튜브 합성을 위한 원료물질과 촉매가 이송 가스와 혼합된 상태로 분사된다.
원료물질은 액상 또는 기상 형태의 탄소화합물을 포함한다. 예컨대 원료물질은 메탄, 에틸렌, 아세틸렌, 메틸아세틸렌, 비닐아세틸렌, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 아세톤 등 기존에 알려진 탄소화합물 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
촉매는 탄소나노튜브 성장을 위한 것으로 Fe, Co, Al, Mg, Ni 등이 될 수 있다. 더불어 촉매는 담지법, 탐침법, 졸겔법, 연소법 등으로 제조된 담지체가 있는 금속 촉매일 수도 있고, Fe, Co, Ni 등의 일정 조성으로 있는 담지체가 없는 촉매일 수도 있다.
또한 원료물질과 촉매는 미리 혼합된 상태로 준비될 수 있으며, 원료물질과 촉매를 공급하기 위한 장치(미도시) 및 원료물질과 촉매를 혼합하기 위한 장치(미도시)가 별도로 구비될 수 있다.
원료물질과 촉매를 이송시키기 위한 이송 가스는 탄화수소(Hydrocarbon gas), 수소(Hydrogen gas), 질소(Nitrogen gas) 또는 아르곤(Argon gas) 등일 수 있다. 이러한 가스는 별도의 가스공급수단(미도시)을 통해 공급될 수 있다.
원료물질과 촉매가 이송 가스와 혼합되어 반응기(10) 상단에 설치된 분사노즐(40)을 통해 분사되면, 반응공간(11)에서 탄소나노튜브의 합성이 이루어진다. 즉 반응기(10)의 상단에서 하단 방향으로 유동하면서 탄소나노튜브가 성장하면서 탄소나노튜브 섬유가 형성된다. 여기서 노즐 분사 방식으로 합성을 위한 물질, 즉 원료물질, 촉매 및 이송 가스가 분사됨에 따라 각 노즐에서 분사되어 합성되는 탄소나노튜브 섬유는 내부가 빈 튜브 형태로 합성된다.
이때 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치에서, 원료물질과 촉매를 분사하는 분사노즐(40)은 반응기(10) 상단의 이너튜브(20) 둘레를 따라 복수개 설치되는데, 이에 따라 독특한 형태로 탄소나노튜브가 합성된 후 합쳐지게 된다.
먼저 도2의 좌측은 반응기(10) 상단에 이너튜브(20) 둘레를 따라 90도 간격으로 4개의 분사노즐(40)이 설치된 상태의 예시를 나타낸 것이고, 도2의 우측은 이러한 4개의 분사노즐(40)을 통해 원료물질이 분사되었을 시 탄소나노튜브가 합성되는 형태(12)를 개념적으로 도시한 것이다.
액상 물질(원료물질, 촉매 및 이송 가스)이 분사되는 방향에서 바라보았을 시, 각각의 분사노즐(40)을 통해 액상 물질이 분사될 시점에서는 대략 원형의 단면을 가질 것이다. 하지만 반응기(10) 내부의 반응공간(11)은 히팅수단(30)에 의해 가열된 상태인데, 원통형의 반응공간(11)은 외부에서 내부로 갈수록 온도가 낮아지게 된다. 즉, 반응공간(11)의 수평 단면 상에서 동심원 형태로 온도 구배가 이루어지기 때문에, 각각의 분사노즐(40)에서 분사된 액상 물질에 의해 탄소나노튜브의 합성이 이루어지면, 합성 형태(12)는 온도 구배에 따라 원형의 모습이 아닌 타원 형태(도2의 우측 참조)를 이루게 된다. 탄소나노튜브가 합성되는 형태를 개념적으로 도시한 도3을 참조하면, 하나의 분사노즐(40)에서 분사되어 합성된 탄소나노튜브 섬유는 이웃하는 분사노즐(40)에서 분사되어 합성된 탄소나노튜브 섬유와 가깝게 인접하게 되고 일부는 서로 결합하게 되는데, 이에 따라 다수개의 합성된 각각의 탄소나노튜브들(12)이 서로 결합된 결과, 직경이 큰 합체된 대형의 탄소나노튜브를 형성한다. 이렇게 합체된 대형의 탄소나노튜브체가 반응기(10) 하단에서 물에 침지되어 수축함으로써 섬유를 만들어내므로 최종적으로 탄소나노튜브 섬유의 직경을 굵게 형성시킬 수 있다.
한편 도4의 좌측은 반응기(10) 상단에 이너튜브(20) 둘레를 따라 60도 간격으로 6개의 분사노즐(40)이 설치된 상태의 예시를 나타낸 것이고, 도4의 우측은 6개의 분사노즐(40)을 통해 원료물질이 분사되었을 시 탄소나노튜브가 합성되는 형태(12)를 개념적으로 도시한 것이다. 분사노즐(40)의 설치 개수는 반응기(10)의 크기나 분사노즐(40)의 분사 용량에 따라 다양하게 설계 변경할 수 있다. 즉 분사노즐(40)의 수를 선택하여 탄소나노튜브 섬유의 굵기를 조절할 수 있는 것이다.
이너튜브(20) 둘레를 따라 탄소나노튜브 섬유가 합성되면서 내려오면 반응공간(11)의 하단에서 각각의 탄소나노튜브 섬유는 합쳐지게 되고, 합쳐진 탄소나노튜브 섬유는 권취수단(80)에 감기게 된다.
물론 탄소나노튜브 섬유가 권취수단(80)에 최종적으로 회수되기 전 후처리 공정을 거칠 수 있다. 즉 각각의 탄소나노튜브 섬유가 뭉쳐진 상태로 반응기(10) 하단으로 배출되면 냉각수조(60)에 담긴 물을 통과하면서 수축하게 된다. 즉 가느다란 탄소나노튜브 섬유 가닥들이 뭉쳐진 상태에서 수축하면서 직경이 굵은 섬유 형태가 되는 것이다. 여기서 반응기(10) 하단에는 별도의 질소 분사 노즐(미도시)이 마련되어 있고, 질소 분사 노즐에 의해 질소커튼(50)이 형성됨으로써, 탄소나노튜브 섬유가 외부 대기에 노출되지 않도록 할 수 있다.
이후 방사유제수조(70)를 통과하면, 방사유제에 의해 탄소나노튜브 섬유의 끈끈한 성질이 제거되고, 이후 권취수단(80)에 최종적으로 감기게 된다. 만약 방사유제 처리를 하지 않으면 권취수단(80)에 감겨진 탄소나노튜브 섬유가 서로 엉겨 붙어서 쉽게 풀어낼 수가 없다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 탄소나노튜브 섬유 제조 장치를 이용하면, 반응기(10) 내에 설치된 이너튜브(20) 둘레를 따라 복수의 분사노즐(40)을 통해 액상 물질(원료물질, 촉매 및 이송 가스)을 분사하여 각각의 탄소나노튜브 섬유가 합성되도록 하고, 반응기(10) 하단에서 각각의 탄소나노튜브 섬유를 합친 상태로 냉각수조(60)에서 수축시킴으로써, 복수의 탄소나노튜브 섬유가 뭉쳐져 사이즈가 커진(직경이 굵은) 탄소나노튜브 섬유를 획득할 수 있다.
여기서 이너튜브(20) 없이 복수의 분사노즐(40)만 설치하는 경우도 생각해 볼 수 있으나, 만약 반응공간(11)의 중심에 이너튜브(20)가 설치되지 않는다면, 각각의 분사노즐(40)에서 분사된 액상 물질이 반응공간(11)에서 합성되면서 불규칙하게 뭉쳐지게 된다. 즉, 합성을 마친 후 합쳐지는 것이 아니라, 미리 합쳐진 후 합성이 이루어질 수 있어서 직경이 고르지 못한 탄소나노튜브 섬유가 생산될 가능성이 높다. 즉 이너튜브(20)는 반응공간(11) 내의 공간을 구획하여 각각의 분사노즐(40)에서 분사되어 합성되는 탄소나노튜브 섬유가 미리 불규칙하게 합쳐지는 것을 방지하게 된다.
더불어 이너튜브(20)가 설치된 공간은 탄소나노튜브 합성이 이루어지지 않는 공간이다. 따라서 이너튜브(20)가 차지하고 있는 공간에 대해서는 탄소나노튜브 합성을 위해 고온 분위기로 유지시킬 필요도 없고 불활성 가스를 채울 필요도 없다. 즉, 탄소나노튜브 합성을 위해 공급해야 할 열과 가스를 절약하는 효과도 가질 수 있다.
물론 도5에 도시된 바와 같이 이너튜브(20) 내에 별도의 내측 히팅수단(21)을 구비해 준다면, 반응공간(11) 전체 영역을 고르게 가열해 줄 수가 있다. 즉 반응기(10) 외부에서만 열을 가해주는 것이 아니라, 안쪽에서도 열을 가해 줌으로써 반응공간(11) 전체 영역에 온도 구배를 두지 않고 일정한 온도가 유지되도록 할 수 있는 것이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 반응기
11 : 반응공간
12 : 합성형태
20 : 이너튜브
21 : 내측 히팅수단
30 : 히팅수단
40 : 분사노즐
50 : 질소커튼
60 : 냉각수조
70 : 방사유제수조
80 : 권취수단

Claims (4)

  1. 내측에 반응공간을 갖는 원통 형상의 반응기;
    상기 반응기를 감싸는 형태로 설치되어 상기 반응공간을 가열하는 히팅수단; 및
    상기 반응기 상단에 복수개 설치되어 합성을 위한 물질을 분사하는 분사노즐;을 포함함으로써,
    상기 분사노즐을 통해 합성을 위한 물질이 분사되어 상기 반응공간에서 각각 탄소나노튜브 섬유가 합성된 후, 상기 반응공간의 하단에서 상기 탄소나노튜브 섬유들이 합쳐짐으로써 직경이 굵어진 탄소나노튜브 섬유가 생산될 수 있는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응기 상단에 고정 설치되어 상기 반응공간의 아래 방향으로 연장되는 원통 형상의 이너튜브;를 더 포함하고,
    상기 분사노즐은 상기 이너튜브의 둘레를 따라 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이너튜브에 마련되어 상기 반응공간을 가열하는 내측 히팅수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응기 아래에 마련되며 물을 보관하는 냉각수조;
    상기 냉각수조 다음 단에 마련되며 방사유제를 보관하는 방사유제수조; 및
    상기 탄소나노튜브 섬유를 감아 회수하는 권취수단;을 더 포함함으로써,
    상기 반응기에서 합쳐진 탄소나노튜브 섬유가 상기 냉각수조의 물을 통과하면서 수축하게 되고, 상기 방사유제수조의 방사유제를 통과하면서 끈적거리는 성분이 제거된 후 상기 권취수단에 감겨짐으로써 탄소나노튜브 섬유의 연속 제조가 가능한 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유 제조 장치.
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