탄소나노튜브(CNT)를 제조하는 것은 균형을 맞추는 과정입니다. 정확한 온도와 일정한 전력이 필요합니다. 우리는 그러한 극심한 온도 변화에도 견딜 수 있는 히터를 만듭니다. 하지만 비밀은 바로 가열 소자 자체가 거의 고장 나지 않는다는 점입니다.
진짜 문제는 절연 처리입니다. 만약 절연 장벽에 문제가 생기면 아크 현상이 발생합니다. 이는 치명적인 문제입니다. 아크 현상은 CNT 성장을 방해할 뿐만 아니라, 전원 공급 장치까지 망가뜨릴 수 있습니다.
왜 모든 튜브를 검사하는가?
우리는 ‘일괄 샘플링’을 하지 않습니다. 그건 우리가 감수할 수 없는 위험한 방법입니다. 대신, 모든 튜브는 공장을 떠나기 전에 고전압 내성 및 절연 저항 테스트를 거칩니다.
우리는 정상적인 작동 범위를 훨씬 넘는 고전압을 가합니다. 왜냐하면 육안으로는 보이지 않는 코팅의 작은 구멍이나 기판의 미세한 균열 같은 것들을 찾아내기 위해서입니다.
조금이라도 누설이 있으면 전류가 다른 곳으로 흘러갑니다. CNT 용광로에서는 이로 인해 열 분포가 변하게 되고, 균일한 성장을 위해 필요한 정밀한 제어가 불가능해집니다. 모든 튜브를 엄격한 기준에 따라 검사함으로써, 진공 챔버에 설치했을 때 문제가 없도록 합니다.
열과 안전 사이의 타협
고성능 히터는 작은 공간에 엄청난 양의 에너지를 담아냅니다. CNT 합성에 필요한 밀도를 얻기 위해, 우리는 1000°C 이상의 고온에서도 견딜 수 있는 재료를 사용합니다.
하지만 문제는, 이러한 재료들이 오염되면 전도성을 갖게 될 수 있다는 점입니다.
우리의 테스트를 통해 이러한 문제를 확인할 수 있습니다. 만약 튜브에 문제가 생기면 그냥 폐기됩니다. 이런 고온 환경에서는 절연 장벽을 ‘수리’할 수 없습니다. 완벽해야 하거나, 아예 쓸모없는 것입니다.
설치 시 주의할 점
이러한 튜브들을 시스템에 설치할 때는 반드시 접지 상태를 확인해야 합니다. 반드시 안정적인 접지가 되어 있어야 합니다.
우리의 테스트를 거쳤음에도 불구하고, 제조 과정 중에 히터 표면에 탄소 침전물이 쌓일 수 있습니다. 이 침전물들은 전기가 절연 장벽을 우회하여 흐르게 할 수 있습니다. 그러니 히터의 외부를 깨끗하게 유지해야 합니다. 그렇게 하면 하드웨어에 내장된 안전 장치가 그대로 유지됩니다.