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초음파화학

전문가 제언: ○ 요즈음 환경 및 에너지 문제를 계기로 청정화학(Green chemistry)이 제창되어 가능한 한 적은 원료와 에너지로 효율적이면서 선택적으로 부산물의 생성 없이 필요한 물질만을 제조하는 운동이 전개되고 있다. 초음파 조사에 의해 발생하는 미소기포의 생성현상(cavitation)을 이용하는 초음파화학(Sonochemistry)이 새롭게 주목되는 이유도 화학반응을 제어할 수 있는 청정화학의 신규 수단으로 기대되기 때문이다. 화학 프로세스 기술은 단위반응 기술과 단위조작 기술의 복합으로 이루어지지만 초음파의 이용은 어느 기술에 대해서도 가능하기 때문에 앞으로 정밀화학 분야로의 응용전개가 기대된다.

○ 본 논문은 액체나 용액에 강력한 초음파를 조사할 때 발생하는 미소기포에 의해 형성되는 국소적인 고온, 고압의 반응장인 초음파 마이크로 반응장을 이용하는 초음파화학을 해설한 자료이다. 특히 초음파 마이크로 반응장의 특징과 응용분야의 사례를 소개하고 있으며, 또한 화학자가 초음파 마이크로 반응장을 이용하는 경우에 주의해야 할 점으로서 초음파 주파수와 강도의 중요성을 강조하고 있다. 본 논문은 청정화학 프로세스의 개발이라는 관점에서 화학 관련 연구자에게 참고자료로서의 가치가 충분히 있다고 판단된다.

○ 우리나라에서의 경우, 초음파를 응용한 연구는 초음파의 물리적 작용을 이용하는 것으로 정보통신 분야뿐 아니라 음파속도나 흡수계수 등의 물성측정 분야에서 이미 광범하게 응용되고 있다. 국내에서 초음파를 응용한 생산품으로는 초음파용접기, 초음파세척기, 초음파세탁기 등 다양한 제품이 제작되고 있다. 한편, 우리나라에서의 초음파를 이용한 화학 프로세스에 관한 연구는 이제 시작단계라 볼 수 있다. 지난 3월에 경북대의 정수환 교수팀이 초음파에 의한 반응장을 이용하여 상온, 상압 하에서 단시간에 기판 상에 산화아연 나노막대의 수직성장 및 위치제어가 가능한 기술을 개발하였다고 발표하였다. 이 기술의 개발은 나노전자 재료뿐 아니라 다양한 나노소재 분야에 파급효과가 지대할 것으로 기대된다.

저자: Shinobu Koda
자료유형: 학술정보