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나노섬유 기술: 차세대 조직공학 발판의 디자인

전문가 제언: ○ 나노섬유의 제법은 자기조립법, 상분리법, 전기방사법이 있다. 이 중 전기방사법은 다양한 고분자 재료를 사용할 수 있고 형상조절이 비교적 간편하다. 전기방사법은 고분자 용액의 방사구에 10~30kv의 전압이 인가되고 전기 인력이 고분자 용액의 표면장력을 넘을 때 고분자 용액의 분류가 콜렉터로 향해 분사된다. 분류 중의 용매는 서서히 휘발하고 콜렉터에 도달할 때 분류의 굵기가 나노수준까지 감소한다. 섬유는 감아서 막을 형성한다. 나노섬유는 단위체적당 표면적이 큰 것이 특징이다.

○ 일본 Mecc(주)에서 전기방사법에 의한 나노섬유 기초연구용 샘플제작 장치를 생산하고 있다.

○ 전기방사법에 의한 나노섬유는 용액특성(고분자농도, 점도, 도전성, 탄성, 표면장력), 방사환경(분위기온도, 습도, 대기압, 분위기, 가스층), 방사조건(인가전압, 용액송출량, 분출구-콜렉터 거리, 콜렉터 감는 속도)의 세 가지의 변수로 평활표면 섬유, 비드, 다공표면 섬유가 된다.

○ 나노섬유의 응용분야는 헬스 케어, 바이오테크놀로지, 환경공학, 방위 및 안전, 에너지가 있다. 헬스 케어 분야에서 가장 시장규모가 큰 것이 재생의료공학이다. 생분해성고분자로 만든 발판이라는 다공재료 상에서 세포를 배양증식 시킨다. 세포를 다수 함유한 발판은 손상인체조직에 이식되고 조직의 재생이 진행한다. 폴리젖산 섬유의 사이즈를 미크론, 서브 미크론, 나노의 굵기로 할 경우 평활근 세포의 접착과 성장에서 나노섬유가 가장 우수하다.

○ 나노섬유의 연구개발 문헌은 2006년 7월 기준으로 미국 349건, 한국 116건, 중국 99건, 싱가폴 42건, 일본 34건이다. 2006년 일본 신에너지산업기술개발기구(NEDO)의 사전평가서에 의하면 2006년부터 향후 5년간 56억 엔의 연구자금을 전자방사관련연구에 투입하는 것으로 되어 있다.

저자: Catherine P. Barnes, Scott A. Sell, Eugene D. Boland, David G. Simpson, Gary L. Bowlin
자료유형: 학술정보