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계층적 세공구조를 가진 결정성 다공체의 제작

전문가 제언: ○ 최근 지구 환경의 보전과 에너지 문제가 세계적으로 해결해야 될 시급한 과제로 부상하고 있다. 환경 및 에너지 대책에 관련한 기술개발의 핵심소재로는 다공성 재료, 특히 세공의 크기가 제어된 균질의 다공성 재료의 개발이 절실히 요구되고 있다. 다공성 재료를 산업에 응용하기 위해서는 세공의 구조제어는 물론 그 집합구조를 자유롭게 제어함으로써 재료로서의 고기능화를 도모하는 것이 불가결하다.

○ 본 논문은 다공성 재료의 세공 내에서 물질수송이 고속화되도록 하는 수단으로서 큰 세공과 작은 세공 간에 계층적인 2원 세공화에 의해 다공성 재료의 기능성을 향상시키는 연구에 관한 자료이다. 실제적인 다공성 재료의 이용 관점에서 보면 세공 내에서의 물질수송이 완만히 진행되어 기능발현이 충분히 발현되지 않는 경우가 많다. R. Takahashi 등은 규소 알콕시드 대신에 값이 싼 공업원료인 물유리를 원료로 사용하여 2원 세공구조의 실리카겔을 합성하는 데 성공하였다.

○ 세공의 2원화는 분자가 표면적 향상 및 기능성 표면을 발현하는 작은 세공으로의 접근을 가속되도록 적절하게 큰 세공을 배치함으로써 다공성 재료의 기능성을 향상시키는 수법으로 공업적인 기술로 발전하면 고기능성 다공체로서 응용분야가 다양한 산업에 적용될 것으로 생각된다.

○ 현재 다공성 미세구조의 소재에 대한 연구는 우리나라는 물론 미국, 일본 등 선진국에서 활발하게 진행되고 있다. 표면적이 큰 무기물질은 그 특성에 의해 촉매, 흡착제, 가스센서, 에너지 저장, 약물전달, 전기화학 등 다양한 분야에서의 응용잠재력이 매우 큰 소재이다.

○ 우리나라의 화학산업은 물론 재료산업계에서도 기초소재의 생산에 안주할 것이 아니라 새로운 고기능이 부가된 소재의 개발에 꾸준한 투자로 활로개척과 성장의 발판을 확고히 구축하는 노력이 필요하며, 앞으로 기업이 지향해야 할 방향이라고 생각된다.

저자: Ryoji Takahashi
자료유형: 학술정보