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나노다공성 금속재료와 상향식 나노조직제어

전문가 제언: ○ 나노영역 접근법에는 하향식과 상향식 방법이 있다. 하향식 방식은 가공이나 제조에서 정밀도를 높여 초정밀가공의 제품생산을 하는 방법이고 상향식 기술은 재료에 특수한 기능을 가진 것으로 나노입자의 계면과 표면의 구조나 화학 등을 제어함으로서 자동적으로 나노크기의 구조가 이루어지는 방법이다. 본 논문은 과포화 된 원자세공의 자기조직화 프로세스를 발전시킨 상향식 조직제어법을 예시하였다.

○ 나노세공성 금속재료 개발은 전기전해적인 합금해체법이 주목되고 있다. 합금해체법은 나노세공의 생성과 그 사이즈 분포가 균일하기 때문이다. 이 기술은 금속에서 나노세공의 발현과 그 기계적인 성질, 나노세공성 금속의 테스팅, 특성분석에 대한 이론적 연구 등 해결해야 할 문제가 많은 새로운 분야이다. 앞으로 B2형 금속간 화합물을 대상으로 원자세공을 사용하여 계면이나 표면의 구조와 화학 등을 제어함으로서 소재의 전기, 자기, 광학적 물성 등을 조절하는 나노구조화 기술을 개발하는데 노력해야 할 것이다.

○ 최근 우리나라에서는 국가적으로 나노원천기술 개발 사업을 통해 나노태양전지용 나노세공성 TiO2 기반복합소재 개발연구가 진행되고 있다. 서울대에서는 배터리나 연료전지의 촉매로 작용할 수 있는 나노세공 실리카물질(SBA-15 실리카)을 개발하였으며, 성균나노과학기술원은 삼성종합기술원과 협력하여 나노카본을 소재로 한 나노세공성 에너지소재 물질개발 연구를, 또한 LG 화학과 협력하여 디스플레이용 나노세공성 실리카 나노입자개발 연구를 수행하고 있다. 카이스트 기능성 나노물질 연구단에서는 위계적 나노다공구조의 제올라이트 물질과 규칙적 나노다공성 탄소신물질(CMK-n)을 개발하여 연료전지에 대한 응용연구를 하고 있다. 그러나 아직 나노세공성 금속물질에 대한 연구는 매우 취약하다.

○ 미국이나 유럽에서도 정부가 적극적으로 나노기술을 지원하고 있다. 미국의 경우 나노기술분야의 정책연구를 통해 총 5억 달러를 투자하는 대통령 선도프로그램을 2000년에 시작하였다. 따라서 우리도 현재 진행하고 있는 산학연 협력연구 사업을 확대하여 집중과 선택에 의한 역할분담을 통해 나노기술의 연구, 개발, 응용에 매진하기 바란다.

저자: Kyosuke Yoshimi
자료유형: 학술정보