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셀룰로오스계 재료의 생체모방공학

전문가 제언: ○ 인류역사는 재료의 개발과정과 함께 변천을 이루어왔는데 최초의 재료인 목재와 석재를 거처 20세기에 들어 와 고분자재료의 등장으로 유리, 탄소, 케블라 섬유 등의 다양한 재료와 복합기술의 개발을 통해 급격하게 확대 발전되어 왔다. 그러나 석유자원은 전 세계적으로 고갈에 직면해 있으며 이제 인류는 우리의 문명을 계속하기 발전 영위하기 위해서는 새로운 재료의 모색이 요청되는 시점에 이르렀다.

○ 그러나 에너지원으로나 재료원으로 석유나 석탄을 대체할 만한 재료는 찾기 어려운 실정에서, 자연에서 천연적으로 합성되는 생체재료는 물을 용매로 사용하고 적당한 온도와 낮은 압력 조건에서 효율적인 생체반응을 통하여 합성된다. 생체반응은 적은 에너지를 투입하여 균정한 분자구조를 가지는 생체고분자를 생성시키며, 또 자기조직화가 가능한 생체고분자재료를 얻을 수 있을 뿐 아니라 다시 재생 및 재사용이 가능한 재료이다.

○ 목재는 가장 복잡한 천연 복합재료로서 밀도가 낮고 강도가 높은 목재 세포벽섬유는 생체복합재료로 매우 가능성이 큰 구조재료이나 천연섬유와 합성 매트릭스 사이의 계면 안정성이 부족한 문제점을 가지고 있으며 또 흡습성이 높아 치수안정성이 부족하다는 문제점도 가지고 있다.

○ 본고에서는 생체모방공학의 관점에서 목재를 구성하고 있는 세포벽의 셀룰로오스에 대한 기초 자료와 이를 첨단 복합재료로 사용하기 위하여 셀룰로오스가 성장과정에서 일어나는 반응을 참고하여 복합재료용 천연고분자인 셀룰로오스의 표면개질을 위해 성장 중에 세포 내에서 일어나는 셀룰로오스의 반응을 검토하고 이의 활용에 관련된 최근의 연구결과를 소개하고 있다. 석유자원의 고갈과 지구 환경의 중요성이 거론되는 이 시점에서 매우 중요한 의미를 가지고 있는 보고서로 사료되어 많은 재료 연구자에게 일독을 권한다.

저자: Teeri, TT; Brumer, H; Daniel, G; Gatenholm, P; AF Teeri, Tuula T.; Brumer, Harry, III; Daniel, Geoff; Gatenholm, Paul
자료유형: 학술정보