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초임계 이산화탄소를 이용한 플라스틱 표면의 개질과 나노레벨 제어기술

전문가 제언: ○ 최근 초임계-이산화탄소를 이용하는 연구는 여러 분야에서 관심을 모으고 있다. 예를 들면 동식물로부터 의약품 추출연구, 합성의 용매, 혼합물의 분리, 섬유의 염색, 폐수처리에 이르기까지 광범위한 분야에서 연구가 이루어지고 있다. 이는 환경에 부하가 적고 이산화탄소를 증발시킴으로 간단히 부반응, 분해 등의 문제점이 없이 원하는 물질을 얻을 수 있는 등 장점이 많기 때문이다.

○ 플라스틱은 우수한 물성과 가공하기 쉬운 점 등의 장점이 있어 광범위한 스펙트럼의 용도를 가지고 있다. 그러나 플라스틱이 가지고 있는 한계도 있다. 특히 표면에 인쇄, 코팅, 도금 등을 하고자할 경우에도 표면에칭을 한다던가, 표면 개질제를 혼합 하던가 혹은 커플링 에이전트를 써야한다.

○ 플라스틱의 표면을 개질하는 것은 대단히 중요하고 필수적인 기술이다. 그러나 지금까지의 방법들은 표면을 개질하기 위해 플라스틱 본래의 좋은 물리적 특성을 손상시킬 수밖에 없다. 특히 금속도금의 경우 독성이 큰 크롬 등의 화학물질을 사용하여 표면 에칭을 하기 때문에 환경에 많은 부하를 준다.

– 그러나 본고의 방법은 독성이 없는 초임계이산화탄소를 사용하고 표면을 에칭하지 않고 표면에 기능성물질을 침투시켜 개질하는 방법이다. 따라서 환경에 부하를 적게 주고 공정이 간단할 수 있다. 또한 본문에서도 밝혔듯이 아직 초기 연구단계이고 상업화까지는 해결해야 할 문제가 많다. 예를 들면 금속착화합물의 경우는 고가라는 문제점, 원하는 기능성화합물이 초임계-이산화탄소에 용해되지 않는 경우, 본고의 경우처럼 사출성형의 경우도 고압으로 운전해야 하는 설비의 안전성 및 연속생산성 등 문제점을 들자면 끝이 없을 것이다.

○ 초임계 유체를 사용하는 방법은 많이 연구되지 않은 분야로 새로운 물성의 물질 혹은 새로운 공정개발이 가능한 분야이다. 국내에서도 좀 더 이 분야 연구가 활성화되어야 한다.

저자: Atsushi Yusa
자료유형: 학술정보