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유기 무기 하이브리드 재료의 합성

전문가 제언: ○ 유기재료와 무기재료를 조합한 복합재료는 오래 전부터 다각도로 연구되고 공업적으로도 유기고분자에 무기물을 충전물로 첨가하거나 금속표면을 유기고분자로 변경하는 코팅 수단 등으로 이용되고 있으며, 이러한 복합재료에서는 각 재료는 미크론 단위 이상의 크기를 가지며 재료의 각 특성이 그대로 조합된 것이 특징이다.

○ 유기고분자를 재료로 하는 경우 그 재료의 물성은 고분자의 집합체의 성질에서 나오기 때문에 유기고분자 재료를 나노수준 이하의 크기로 만들면 유기고분자 집합체로서의 물성이 현저하게 변화하며 무기성분도 크기를 작게 하면 무기성분 고유의 성질이 없어진다. 이들 복합재료는 유기물, 무기물로서의 특성을 합한 것 이외에도 각각의 소재와는 전혀 다른 재료특성이 발현되므로, 소재와는 전혀 다른 새로운 고기능성 재료가 될 것으로 기대된다.

○ 또한 생물에 의해 만들어지는 유기 무기 나노복합체는 단백질 등의 유기물에 의한 무기물의 결정화(광물질화)과정을 통해 정교하게 제어된 나노복합체를 생산하고 있어, 이 프로세스를 연구하면 환경 조화형 프로세스에 의한 새로운 기능이 개발될 수 있을 것으로 기대가 된다.

○ 본고는 유기무기 하이브리드에 관한 최근의 연구동향 중 구조가 특정된 무기화합물을 이용한 최근의 발전내용과 생물이 만드는 유기 무기 하이브리드를 모방한 프로세스 개발 등을 필자 등의 연구 성과를 중심으로 설명한 것으로, 유기무기 나노복합체는 수 퍼센트 정도의 유기물이 포함되어 있어도 무기물 단체와 비교하여 기계적 강도가 비약적으로 상승하는 등 종래의 기술로는 달성되지 않는 아주 고기능의 재료를 생성할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

○ 무기 유기 하이브리드 재료는 현재 코팅 재료, 치과 재료와 인공뼈, 투명하고 굴절률 높은 광학재료, 광전자 재료, 분리 재료, 촉매 재료, 곰팡이 방지제 등 다양한 분야에서 왕성한 응용 개발이 수행되고 있어 본고는 이러한 연구에 일조가 될 것으로 사료된다.

저자: Kensuke Naka
자료유형: 학술정보