KR101097906B1 - 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템에 관한 것으로서, 특히, 촉매제 및 가스가 접촉하여 반응하는 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 직접 공급하고, 공급된 가스를 바로 배출시키지 않고 일정압력까지 반응로의 내부에 머무르도록 구성하여 가스 및 촉매제의 접촉률을 높인 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치에 있어서, 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및 상기 반응로의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 포함하는 탄소나노튜브 합성장치를 개시한다.
또한, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성시스템에 있어서, 상기 촉매제 및 상기 탄소가스를 이용하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치; 상기 탄소나노튜브 합성장치에 촉매제를 주입하는 촉매공급소; 및 상기 탄소나노튜브 합성장치에 상기 탄소가스를 주입하는 가스공급소를 포함하며, 상기 탄소나노튜브 합성장치는, 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및 상기 반응로의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성시스템을 개시한다.
이때, 상기 반응로의 내부에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키는 가스배출부가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템{SYNTHESIZING APPARATUS AND SYNTHESIZING SYSTEM FOR CARBON NANO TUBE}
본 발명은 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템에 관한 것으로서, 특히, 발열체에 의해 열을 전달받으며 회전하는 반응로 내에 촉매제 및 가스를 주입하여 탄소나노튜브를 생성하는 열화학 기상 증착법에 의한 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 탄소나노튜브(CNT)는 SP2 결합을 하는 탄소동소체 중의 하나로서, 흑연층이 말려진 원통형 튜브형상을 가진다. 이의 직경은 수nm~수십nm, 길이는 직경의 수십~수천 배 이상의 큰 종횡비(aspect ratio)의 특성과 나선성(chirality)에 따라 부도체성, 전도체 또는 반도체적 성질을 나타내며, 열적 안정성, 탄소 원자간의 강력한 공유결합(covalent bond)에 의한 높은 강도 등의 특성으로 산업 전반에 응용될 수 있는 소재이다.
CNT의 합성법으로는 아크방전법(arc-discharge process), 레이저 증착법(laser-ablation), 열화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등이 있다.
열화학 기상 증착법은 고온의 반응로에서 주입가스(탄소성분의 가스)와 주입된 촉매가 반응하여 탄소나노튜브(CNT)를 성장시키는 방법이다.
즉, 반응로의 유입부로 촉매가 주입되고 촉매와 주입가스의 반응으로 탄소나노튜브가 성장되며 반응로의 유출부를 통해 배출되는데, 이때, 탄소나노튜브의 성장시 촉매와 가스와의 (접촉)반응이 매우 중요하다 할 수 있다.
그러나, 일반적인 탄소나노튜브 합성장치는, 일측 상부에서 타측 하부로 경사지게 형성되어 회전하는 반응로의 일측으로 촉매제를 연속적으로 주입하여 촉매제와 가스가 상기 반응로의 내부에서 접촉 반응하여 탄소나노튜브가 제조되는 구조였으며, 이때, 촉매제 및 가스의 접촉률이 다소 떨어진다는 문제점이 제기되었다.
또한, 상기 반응로의 타측으로 주입된 가스는 그대로 상기 반응로의 일측으로 배출되므로 상기 반응로 내부에 주입된 가스가 머무르는 시간이 짧아진다는 문제점도 제기되었다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 주된 목적은 상기와 같은 열화학 기상 증착법으로 탄소나노튜브의 생성시 촉매제와 가스의 접촉률을 향상시켜 고수율이 합성이 이루어질 수 있도록 구성한 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 목적을 위해 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 가스를 집중적으로 공급할 수 있는 가스공급수단을 구비한 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 반응로 내부로 주입된 가스의 배출을 제어 및 반응로 내부의 가스에 의한 압력을 조절할 수 있는 가스배출부를 구비한 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 탄소나노튜브 합성장치 및 합성시스템은, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치에 있어서, 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 포함하는 탄소나노튜브 합성장치를 제공한다.
또한, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성시스템에 있어서, 상기 촉매제 및 상기 탄소가스를 이용하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치; 상기 탄소나노튜브 합성장치에 촉매제를 주입하는 촉매공급소; 및 상기 탄소나노튜브 합성장치에 상기 탄소가스를 주입하는 가스공급소를 포함하며, 상기 탄소나노튜브 합성장치는, 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성시스템을 제공한다.
이때, 상기 반응로 내부에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키는 가스배출부가 더 포함된다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 반응로 내부의 임의의 한정된 공간, 특히 촉매제 및 가스의 반응이 가장 잘 이루어지는 반응로의 중단부로 가스를 직접 주입하고, 주입된 가스의 외부 배출량을 제어하여 반응로 내부에서 일정한 압력을 유지하도록 구성함으로써, 촉매제와 가스와의 접촉이 원활하게 이루어지므로 탄소나노튜브의 고수율 합성이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 일실시예에 의한 개략적인 구성도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 가스공급수단의 각각의 실시예에 의한 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 일실시예에 의한 가스배출조절수단 및 압력표시수단을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 합성장치의 일실시예에 의한 가스배출부를 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 합성시스템의 일실시예에 의한 개략적인 구성도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 탄소나노튜브 및 열화학 기상 증착법에 대하여 간략히 소개하고자 한다.
탄소나노튜브(Carbon Nanotube)란 하나의 탄소원자에 3개의 다른 탄소원자가 결합되어 육각형 벌집 무늬를 이루는 구조를 가지는 그라파이트(Graphite)가 둥글게 말려, 그 직경이 실린더와 같은 나노크기의 모양으로 형성된 것이다.
즉, 탄소나노튜브 하나는 속이 빈 튜브 또는 실린더와 같은 모양을 가지는데, 이것을 나노튜브라고 부르는 이유는 그 튜브의 직경이 보통 수~수십 나노미터(1나노미터는 10억분의 1미터) 정도로 극히 작기 때문이다.
이러한 그라파이트 구조를 둥글게 말면 탄소나노튜브가 되는데 이때 그라파이트를 어느 각도로 말 것인가에 따라서 탄소나노튜브는 금속과 같은 전기적 도체(Armchair 구조)가 되기도 하고 반도체(Zig-Zag 구조) 성질을 가지게 된다.
또한 말린 형태에 따라서 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall Carbon Nanotube), 이중벽 탄소나노튜브 (Double Wall Carbon Nanotube), 얇은 다중벽 탄소나노튜브 (Thin-Multi Wall Carbon Nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi wall Carbon Nanotube), 다발형 탄소나노튜브(Rope Carbon Nanotube)로 구분하기도 한다.
이러한 탄소나노튜브는 큰 종횡비(High Aspect Ratio)와 비표면적의 특성을 가지며, 전기적 성질 및 기계적 강도가 우수하며, 화학적 및 열적으로 안정된 물질이므로, 고분자 복합재, 전자정보 산업분야 등 광범위한 분야에 그 응용이 크게 기대되고 있다.
근래에 이러한 탄소나노튜브 합성에 관한 여러 가지 방법이 제안되었고 이러한 방법을 실현시키기 위한 여러 가지 장치가 사용되고 있다. 현재 사용되고 있는 장치로는 전기 방전장치, 레이저 증착장치, 화학기상 증착장치 등이 있으며, 화학기상 증착장치는 플라즈마 화학기상 증착장치 및 열 화학기상 증착장치 등으로 분류할 수 있다.
그런데, 상기와 같은 전기 방전장치나 레이저 증착장치는 탄소나노튜브의 합성 수율이 비교적 낮고, 합성속도가 떨어질 뿐아니라, 합성과정에서 불순물이 포함되기 때문에 별도의 정제과정이 필요하여 대량생산이 곤란한 문제점이 있다.
또한, 플라즈마 화학 기상증착장치는 양 전극에 인가되는 고주파 전원에 의하여 챔버 또는 반응로 내에 글로우 방전을 발생시키는 것으로서, 불순물이 거의 발생하지 않고, 비교적 저온에서 탄소나노튜브를 합성할 수 있으나, 고가의 진공장비가 필요할 뿐 아니라, 탄소나노튜브를 성장시키는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이에 비해, 열 화학기상 증착장치는 촉매금속이 증착된 기판 또는 촉매금속을 적재한 쿼츠보트의 사용과 원료가스의 공급 및 온도제어에 따라 탄소나노튜브의 합성이 가능하여 장비의 제작이 용이하다.
열 화학기상 증착장치에 기판을 이용할 시에는 촉매금속으로 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 전이금속을 증착시킨 후, CVD 장치의 반응로(챔버)에 설치하고, 상기 반응로 내에 탄소함유 화합물을 투입하여 고온에서 탄소나노튜브를 기판상에 성장시키는 방법으로서, 불순물이 거의 없을 뿐 아니라, 대면적의 기판에도 적용될 수 있다.
또한, 열 화학기상 증착장치는 촉매금속을 이용하여 다량의 탄소나노튜브를 합성할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 촉매금속을 적재한 쿼츠보트를 사용하는 합성장치는 합성 후, 온도의 냉각을 기다려야는 점 및 쿼츠보트에 촉매를 적재해야하므로 그 양이 한정적일 수밖에 없다.
따라서, 열 화학기상 증착장치로서 금속촉매를 연속적으로 주입하며, 반응로의 회전과 원료가스의 공급 및 온도제어에 따라 탄소나노튜브의 대량합성이 가능한 장비의 제작이 용이하다.
열 화학기상 증착장치에 촉매파우더를 이용할 시에는 촉매금속으로 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 전이금속 및 Al2O3, 제올라이트, SiO2, 등의 지지체 등을 이용할 수 있으며, CVD 장치의 반응로에 이를 연속적으로 주입하며, 상기 반응로 내에 탄소함유 화합물을 투입하여 고온에서 탄소나노튜브를 성장하여 배출되도록 하는 방법으로서, 불순물이 거의 없을 뿐만 아니라, 고수율의 합성이 가능하다.
또한, 연속배출 시스템으로써, 탄소나노튜브의 대량합성에 적합하다 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치에 있어서, 외주면에 이격되어 형성된 발열매체에 의해 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로(110); 및 반응로(110)의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 반응로(110)의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단(120)을 포함하는 탄소나노튜브 합성장치(100)로 구성된다.
이때, 반응로(110)는 내부가 빈 원형의 관을 사용하며, 스테인리스 또는 인코넬 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 반응로(110)는 촉매제가 주입되는 일측 상부에서 가스가 주입되는 타측 하부로 경사지게 형성되어 회전한다.
또한, 반응로(110)의 회전시 일측으로 주입된 촉매제는 반응로(110)와 함께 회전하면서 반응로(110)의 타측으로 이동된다.
이때, 가스공급수단(120)이 반응로(110) 내부로 설치되어 반응로(110) 내부에 위치된 촉매제로 직접 상기 탄소가스를 분출시킨다.
또한, 상기 탄소가스의 분출위치는 반응로(110) 내부 중 임의의 한정된 공간으로 모두 가능하나, 일반적으로 반응로(110) 내부로 주입된 촉매제는 반응로(110)의 하부면에 위치되며, 특히, 반응로(110)의 중단부에서 상기 촉매제 및 상기 탄소가스의 합성이 가장 원활하게 이루어지므로 반응로(110)의 중단부로 분출시키도록 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 반응로(110)의 중단부에 위치된 가스공급수단(120)의 일정 부위에 적어도 하나의 가스공급홀(121)을 구성할 수 있다.
이때, 가스공급홀(121)을 복수 개로 형성할 경우, 가스공급홀(121)의 크기는 모두 동일하게 형성할 수도 있으나, 가스 분출 압력을 고려하여 가스가 유입되는 일단부에서 타단부로 갈수록 가스공급홀(121)의 크기가 점진적으로 커지도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탄소가스가 일정한 압력을 유지하며 가스공급홀(121)로 분출될 수 있도록 가스공급수단(120)의 타단부는 폐쇄하는 것이 바람직하며, 폐쇄위치는 가스공급홀(121)에 간섭되지 않는 범위 내에서 조절할 수 있다.
또한, 가스공급수단(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 관 형상이며, 일단부가 가스공급소(300)에 연결되고, 타단부가 반응로(110) 내부에 위치되도록 구성할 수 있다.
이때, 가스공급수단(120)의 타단부로 상기 탄소가스가 분출되므로 상기 촉매제의 위치에 맞춰 반응로(110)의 하단부 중간에 상기 탄소가스가 분출되도록 가스공급수단(120)의 위치를 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 가스공급수단(120)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 타단부가 폐쇄되어 가스배출부(130)에 고정 지지되며 내부가 빈 관 형상으로, 일단부가 가스공급소(300)에 연결되고, 반응로(110)의 내부에 위치된 가스공급수단(120)의 임의의 어느 한 곳에는 적어도 하나의 가스공급홀(121)이 구비되도록 구성할 수 있다.
즉, 가스공급수단(120)의 길이가 길어지면 반응로(110) 내부의 온도에 의해 가스공급수단(120) 자체가 하부로 쳐질 수 있으므로, 일단부는 가스공급소(300)에 연결시키고, 타단부는 가스배출부(130)에 고정하여 지지되도록 구성하며, 이때, 가스공급수단(120)은 반응로(110)에 접촉되지 않으며, 반응로(110)의 회전에 간섭되지 않도록 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 도면상에는 가스공급홀(121)의 형성 방향을 반응로(110)의 하부로만 향하도록 도시하였으나, 가스공급홀(121)의 형성 방향은 어느 특정 방향으로만 한정하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반응로(110)의 내부에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출시키거나 외부로의 배출을 조절 및 차단시키는 가스배출부(130)가 더 포함되도록 구성할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 가스배출부(130)는 반응로(110)에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키는 가스배출조절수단(131); 및 반응로(110) 내부의 가스압력을 나타내는 압력표시수단(132)을 포함하도록 구성할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 압력표시수단(132)의 압력상태에 따라 가스배출조절수단(131)을 컨트롤하는 제어수단(133)이 포함되도록 구성할 수 있다.
이때, 압력표시수단(132)는 아날로그 방식 또는 디지털 방식의 압력게이지를 사용할 수 있다.
또한, 가스배출조절수단(131)은 밸브스위치를 정역회전시켜 개폐할 수 있도록 수동으로 구성하거나, 솔레노이드밸브 등과 같은 자동개폐밸브로 구성하여 제어수단(133)에 의해 자동으로 컨트롤되도록 구성할 수 있다.
다음으로 탄소나노튜브 합성시스템을 설명하도록 하며, 상기 탄소나노튜브 합성시스템에서는 상기 탄소나노튜브 합성장치(100)의 설명부분과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.
한편, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성시스템에 있어서, 상기 촉매제 및 상기 탄소가스를 이용하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치(100); 탄소나노튜브 합성장치(100)에 촉매제를 주입하는 촉매공급소(200); 및 탄소나노튜브 합성장치(100)에 상기 탄소가스를 주입하는 가스공급소(300)를 포함하며, 탄소나노튜브 합성장치(100)는, 일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로(110); 및 반응로(110)의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 반응로(110)의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단(120)을 구비하는 탄소나노튜브 합성시스템을 제공한다.
촉매공급소(200)에는 연속 또는 주기적으로 주입되는 상기 촉매제의 양을 동일하게 하거나 달리하는 촉매공급조절수단(210)이 더 구비되도록 구성할 수 있다.
따라서, 촉매공급조절수단(210)을 통해 촉매공급소(200)로부터 주입되는 촉매제의 양을 조절하여 반응로(110) 내부로 공급하면, 반응로(110)의 타측으로 공급된 촉매제는 반응로(110)의 회전과 함께 연동되며 반응로(110)의 일측으로 이동하고, 이동시 가스공급수단(120)을 통해 배출된 상기 탄소가스와 접촉하여 탄소나노튜브로 변환된다.
또한, 반응로(110)의 일측 하부에는 반응로(110)를 통해 생성된 탄소나노튜브가 저장되는 탄소나노튜브 저장소(400)가 더 구비되어 연결되며, 변환된 탄소나노튜브가 하부, 즉, 반응로(110)의 일측 하부에 연결된 탄소나노튜브 저장소(400)로 떨어져 저장된다.
100 : 탄소나노튜브 합성장치
110 : 반응로 120 : 가스공급수단
121 : 가스공급홀
130 : 가스배출부 131 : 가스배출조절수단
132 : 압력표시수단 133 : 제어수단
200 : 촉매공급소
210 : 촉매공급조절수단
300 : 가스공급소
400 : 탄소나노튜브 저장소

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치에 있어서,
    일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및
    상기 반응로의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 포함하며,
    상기 가스공급수단은,
    타단부가 폐쇄되어 고정 지지된 내부가 빈 관 형상으로, 일단부가 가스공급소에 연결되며, 상기 반응로의 내부에 위치된 상기 가스공급수단의 임의의 어느 한 곳에는 적어도 하나의 가스공급홀이 구비된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가스공급홀이 복수 개로 구성될 경우에는,
    일단부에서 타단부로 갈수록 상기 가스공급홀의 크기가 점진적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 반응로의 내부에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키며, 배출량을 제어하는 가스배출부가 더 포함된 탄소나노튜브 합성장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가스배출부는,
    상기 반응로에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키는 가스배출조절수단; 및
    상기 반응로 내부의 가스압력을 나타내는 압력표시수단을 포함하는 탄소나노튜브 합성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압력표시수단의 압력상태에 따라 상기 가스배출조절수단을 컨트롤하는 제어수단이 포함된 탄소나노튜브 합성장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 촉매제 및 탄소가스를 이용하여 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성시스템에 있어서,
    상기 촉매제 및 상기 탄소가스를 이용하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 탄소나노튜브 합성장치;
    상기 탄소나노튜브 합성장치에 촉매제를 주입하는 촉매공급소; 및
    상기 탄소나노튜브 합성장치에 상기 탄소가스를 주입하는 가스공급소를 포함하며,
    상기 탄소나노튜브 합성장치는,
    일정한 온도로 가열된 상태로 회전하며, 유입된 상기 촉매제 및 상기 탄소가스가 반응하여 상기 탄소나노튜브를 생성하는 반응로; 및
    상기 반응로의 회전에 간섭되지 않도록 설치되며, 상기 반응로의 내부 중 임의의 한정된 공간에 상기 탄소가스를 공급하는 가스공급수단을 구비하고,
    상기 가스공급수단은,
    타단부가 폐쇄되어 고정 지지된 내부가 빈 관 형상으로, 일단부가 가스공급소에 연결되며, 상기 반응로의 내부에 위치된 상기 가스공급수단의 임의의 어느 한 곳에는 적어도 하나의 가스공급홀이 구비된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가스공급홀이 복수 개로 구성될 경우에는,
    일단부에서 타단부로 갈수록 상기 가스공급홀의 크기가 점진적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 합성시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 반응로의 내부에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키며, 배출량을 제어하는 가스배출부가 더 포함된 탄소나노튜브 합성시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가스배출부는,
    상기 반응로에 공급된 상기 탄소가스를 외부로 배출 및 차단시키며, 배출량을 제어하는 가스배출조절수단; 및
    상기 반응로 내부의 가스압력을 나타내는 압력표시수단을 포함하는 탄소나노튜브 합성시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압력표시수단의 압력상태에 따라 상기 가스배출조절수단을 컨트롤하는 제어수단이 포함된 탄소나노튜브 합성시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 촉매공급소에는,
    연속 및 주기적으로 주입되는 상기 촉매제의 양을 동일하게 하거나 달리하는 촉매공급조절수단이 더 구비된 탄소나노튜브 합성시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 반응로를 통해 생성된 탄소나노튜브가 저장되는 탄소나노튜브 저장소가 더 구비된 탄소나노튜브 합성시스템.
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