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스테이닝 방법에 의한 유리의 고기능화

전문가 제언: ○ Staining은 유리 표면에 은이나 동의 페이스트를 도포하고 열처리를 통하여 착색하는 방법이며, 이는 그 역사가 매우 오래되어 15세기경에 사용된 것으로 알려졌다.

○ 스테인 방법에 의한 착색은 안료성분이 표면에 부착하는 것이 아니라 유리 표면 내부에 발색 성분이 결합되어 착색한다. 착색 기구는 열처리에 의하여 금속이온이 유리 중에서 확산하여 착색하는 것으로 알려졌다.

○ 최근에는 이러한 착색 용도 이외에 새로운 응용방법이 개발되고 있다. 그 예로 스테인 공정을 통하여 가시광에서 적외선 범위의 굴절률을 간단히 변화시킬 수 있는 광도파로용 유리를 제조할 수 있다.

○ 다른 용도로는 렌즈 표면에 자외선을 흡수하는 기능을 부여하는 것이다. 이 방법은 할로겐화물을 이온을 함유한 유리를 이용하여 미리 렌즈를 제조하고, 이 렌즈 표면층에 스테인 방법을 이용하여 원자가가 1가인 Cu+를 도입하고, 유리 내의 할로겐화물을 이온과 반응시켜 할로겐화동(Ⅰ) 나노 미립자를 석출시킨다.

○ 스테이닝 방법은 인쇄처럼 정밀하게 할 수 있고, 원하는 부분만 기능을 부여할 수 있다. 새로운 인쇄 방법 등이 개발되고 있어 정밀한 인쇄와 대형 부품도 쉽게 저비용으로 제조가 가능할 것으로 생각된다.

○ 전통의 스테인 방법은 지금도 유리의 착색에 많이 이용되며, 특히 공예유리 제조에 많이 사용되고 있어 상당히 알려지고 친숙하다. 국내의 스테인 안료는 대부분 수입하여 사용하며, 간단한 것은 자체 제조하여 사용한다. 국내의 경우 특수 광학부품을 제조하는 업체가 별로 없으나 광재료 연구자들의 관심이 있기를 바란다.

저자: Kohei KADONO
자료유형: 학술정보