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티탄인산염유리의 개발과 응용

전문가 제언: ○ 에코유리(eco-glass)란 두 가지 의미로 사용되고 있다. 하나는 판유리협회에서 사용하는 에코유리이며 이는 「주택성능표시제도」의 온열환경성능에서 우수한 평가를 얻은 유리를 의미한다. 다른 하나는 광학유리에서 사용하는 환경대책 광학유리이다.

○ 판유리에서는 TiO₂를 코팅하여 광촉매 성질과 광유기친수성의 두 가지 성질을 이용한다. 이 유리는 self cleaning 유리로 오염을 방지하며, 열섬대책용의 건축용 유리로 주목받고 있다.

○ 제품의 물질규제에 있어서 유럽은 RoHS 규정을 제정하고 2007년 7월부터 시행하고 있다. 일부는 유예기간을 연장하였으나 이 내용에는 납, 수은, 크롬6가, 카드뮴 등을 사용할 수 없게 되어있다. 그간 유리업계에서는 산화납의 대체 물질 개발에 많은 노력을 하여 왔다.

○ 광학유리에서도 대부분 많이 사용하던 PbO를 함유한 유리는 사실상 판매를 할 수 없게 되었다. 따라서 이러한 유해물질인 PbO나 다른 중금속을 사용하지 않은 새로운 유리조성 개발이 필요하게 되었으며, 이러한 유리를 에코유리라 부른다.

○ 이 문헌에서는 이러한 대체용 광학 유리로서 티탄인산염유리 개발에 대하여 설명하고 있다. TiO₂는 그동안 유리에 유백제 등으로 사용되어 왔다. 이 성분을 다량 포함하는 경우는 유리의 투과율이 감소되고, 유리 제조 시에 실투가 발생하기 용이하여 무색 투명유리 제조가 어렵다. TiO₂를 다량 사용하지 않는 것이 일반적이며 용융 시에 Ti³+를 감소시키는 것이 중요한 포인트이다.

○ PbO를 함유한 납유리의 발명은 유리 역사상 매우 중요한 것으로 기록되고 있다. 그러나 현재는 PbO를 사용할 수 없게 되었으며 이에 따라 유리, 프리트 및 각종의 안료에서 새로운 대체 조성의 개발이 시급하게 되었다. 그간 인산염과 비스무스가 개발되어 있으나 또 다른 조성의 개발도 필요하다.

저자: Tadanori, Hashimoto
자료유형: 학술정보