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차세대형 혁신소재 카본 마이크로 코일과 이의 미래상

전문가 제언: ○ 나노 기술을 지탱하는 나노재료 중에서 최근 플러렌, 나노튜브, 나노 혼 등의 재료가 많은 연구자에게 크게 주목을 받고 정력적으로 연구가 진행되고 있으나 1989년 세계 최초로 나선상으로 감긴 질화규소 마이크로 코일이 필자들에 의해 합성한 결과들이 발표되었고 또 1990년에는 새로운 형태의 탄소소재인 마이크로 코일(CMC)이 필자들의 기상법을 통하여 재현성이 높게 합성하는데 성공되어 많은 관련자들의 관심의 표적이 되었다.

○ CMC는 코일 직경이 ㎛~㎚ 의 크기의 3D 나선형태를 하고 있는 비정질의 특이한 구조를 하고 있으며 코일의 크기와 모폴로지는 반응조건, 촉매의 종류, 외부에너지장의 조사 등에 의해 크게 영향을 받는데 코일은 전형적인 키랄체로 우선회와 좌선회 나선구조가 있으며 합성조건을 제어하면 섬유직경이 적고 코일 직경은 매우 큰 코일, 단선코일도 합성될 수 있으며 CMC를 고온에서 확산처리하면 결정질의 CMC 코일이 얻어지며 분위기의 제어를 통하여 여러 가지 TiC, TiN, TiO 등의 세라믹의 마이크로 코일이나 마이크로 튜브를 얻을 수도 있다.

○ CMC는 특수한 구조를 가지고 있어 매우 다양한 전자파와 파동과 강한 상호작용을 통하여 마이크로파영역의 전자파흡수재, 마이크로파 발열재, 촉각 근접 센서소자, 마이크로 안테나, 전자선 에미터, 생물활성화제 등 폭넓은 응용이 기대되는 혁신적 소재이다.

○ 본고는 필자들의 탄소 마이크로 코일의 합성법, 모폴로지, 미세구조, 특성 및 응용 현상과 이 물질의 장래 전망에 대해 소개하고 있는데 이 물질 군은 실로 독특한 구조와 물성으로 인하여 많은 연구자들의 넓은 범위의 활용가능성에 기대를 가지고 있으며 앞으로 매우 활발한 합성, 구조, 물성, 응용에 대한 시도가 있을 것으로 판단된다. 그러므로 우리 재료 연구자들도 고부가가치제품의 개발을 위해 이 분야에 대한 지대한 관심이 요청된다.

저자: Xiuquin Chen, Seiji Motojima
자료유형: 학술정보