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막을 이용한 에멀션 및 입자 제조의 최근의 진보

전문가 제언: ○ 에멀션을 만드는 기술은 최근까지는 단순히 고속 교반하는 것을 중심으로 이루어져 왔는데, 1980년대 후반 일본의 Nakashima와 Shimizu가 SPG (Shirasu Porous Glass) 막을 사용한 결과를 발표한 이래, 다양한 형태의 막 소재를 이용하여 더욱 입도분포가 좁은 에멀션 제조연구가 활발하게 되었다. Shirasu는 일본 미야자키 현에 널리 분포한 화산재를 말하는 것으로서 백사(白砂)의 일본식 발음이다. SPG는 이로부터 만들어지는 다공성 유리 막으로 일정한 크기의 공극을 보유하는 것이 특징이다.

○ 막 소재로는 SPG 이외에도 지르코니아, 알루미나와 같은 세라믹, 스테인리스스틸 및 니켈 등의 금속 다공판, 폴리프로필렌, 테프론 및 셀룰로오스 아세테이트 같은 고분자물질 등이 많이 쓰인다. 이들 막 소재와 유화기술이 결합되어 얻어지는 단분산 입자는 많은 산업 분야에서 응용되고 있다.

○ 몇 가지 응용 예를 살펴보면, 먼저 최근 각광을 받고 있는 LCD 등의 평면 디스플레이에는 광 확산 판이 있고, PMMA 비드가 주요 소재로 사용되고 있다. 국내에서는 코오롱이 비드를 생산하여 광 확산 필름까지 제조하고 국내외로 판매 중이다. PMMA 비드는 카보네이트 등의 폴리머 시트에 내 충격 보강재용으로 첨가되기도 한다. 페인트의 착색도를 심화하고 얇은 도막에서도 바닥의 색이 비치지 않도록 하는 도료의 차폐용 소재로, 중공 입자의 폴리머 에멀션인 오패크 폴리머가 한국 라티스에서 생산되어 수년 전부터 수출되고 있다. 코오롱 유화는 중공의 아크릴수지입자 형태의 고 흡수성 수지를 개발하여 위생용품 시장에 출하하고 있다.

○ 이상에서 살펴보았듯이 입도분포가 균일한 미립자의 응용 분야는 계속 확대일로에 있다. 연세대학교, 중앙대학교 및 한양대학교 등의 각 대학이 나노스피어 연구에 심혈을 기울이고, 막 학회를 중심으로 활발한 교류가 이루어지는 것은 퍽 고무적인 현상이다. 추후 관심을 가질 분야는 단분산 외에도 일정한 분포를 갖는 입자, 표면에 특정의 관능기를 도입한 입자 및 결정의 배향이 조절된 입자 등 다양한 분야로 발전시켜 가야 할 것이다.

저자: Goran T. Vladisavljevic, Richard A. Williams
자료유형: 학술정보