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차세대 내열 탄성재료로서 무기-유기 하이브리드의 개발

전문가 제언: ○ 하이브리드는 이질적인 두 종 이상을 상호 결합하여 원래의 각 구성성분이 가진 장점을 살려 새로운 고기능을 창출하는 개념이다. 최근 각광을 받는 기계 분야의 하이브리드 기술응용 분야로는 자동차연료의 효율 제고를 위하여 전기와 화석원료를 같이 쓰는 엔진개발 등이 있다.

○ 표면경도가 좋은 무기재료와 유연성이 좋은 유기재료를 결합하여 얻어지는 하이브리드재료는 이 두 가지의 단점은 최소화하고 장점만을 살린 새로운 영역의 화합물이 된다. 이로부터 표면경도가 높고 도포성과 밀착성이 뛰어난 코팅재를 제조할 수 있다. 이 같은 표면강화 코팅재는 자동차의 헤드램프, 오토바이 헬멧, 안경, 보안경 및 핸드폰 표면코팅 등 다양한 분야에서 응용이 기대된다. 외에도 유기재료 부분을 잘 조합하면 김 서림 방지코팅 등으로 발전할 수도 있다.

○ 제조방법으로 졸-겔법을 활용하였는데 원래 졸-겔법은 1~1,000nm의 콜로이드입자인 졸을 점차 용매를 제거하여 겔화함으로써 처음에는 세라믹스를 제조하는 데 주로 활용한 기법이다. 최근 각광을 받는 나노입자 제조 시 이 공정을 많이 활용하고 있다. 예로서 0.1nm 정도의 나노 실버입자를 광촉매나 태양광 집열판에 응용하는 연구가 진행되고 있다.

○ 졸-겔법을 응용한 하이브리드재료는 아직은 비용과 효율면에서 많은 문제들을 안고 있으며 일부 특수한 경우의 박막코팅에 도막재료로 쓰이는 정도이다. 그러나 생산효율은 높이고 사용 용매의 양을 줄이는 등의 기술을 해결하면 하이브리드재료는 고농도 충전재 배합이 가능한 강한 장점이 있으므로, 우리나라도 이에 대한 연구를 확대하고 나노입자기술을 함께 복합화 한다면 응용 분야는 더욱 확대될 것이라고 판단된다.

저자: Takuya Shindo ; Kanichi Kamiya
자료유형: 학술정보