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비용 및 환경부담 저감형 금속 나노입자 제조공정

전문가 제언: ○ 나노재료 분야에서 가장 활발한 연구가 되고 있는 분야는 금속재료 분야이다. 금속입자가 나노미터 크기로 되면 기존의 금속소재에서 발견되지 않던 여러 가지 물성이 나타난다. 이러한 금속 나노입자는 전기·전자분야는 물론이거니와 고강도 기계부품, 촉매, 의학 및 생명공학, 광학 등 각종 산업분야에 응용이 기대되고 있다.

○ 금속 나노분말 제조법은 기상을 이용한 제조, 액체를 이용한 제조법과 기계적 제조법으로 구분할 수 있다. 기상을 이용한 대표적 제조법에는 가스증발-응축법과 기상합성법이 있다. 액체를 이용하는 방법에는 침점법, 분무건조법이 있으며, 기계적인 힘을 이용한 기계적 분쇄법이 있다.

○ 나노입자 중에서도 귀금속 나노입자는 산업적으로 많이 응용되는 나노재료 중의 하나이다. 배기가스, 연료전지 전극, 촉매, 실장용 배선 페이스트 등 응용 용도가 넓다. 그러나 귀금속 나노입자는 재질 자체가 고가이고, 만족할 만한 대체 재료가 없는 실정이다.

○ 귀금속을 포함한 나노입자는 물리적·화학적 방법으로 제조되며, 많은 특허나 노하우가 축적되어 있다. 그러나 나노입자의 제조·생산에 있어서 각 방법에 대한 비용이나 성능, 효율을 비교할 필요가 있으며, 그들의 장점과 단점을 고려하여야 한다.

○ 이 문헌은 금속 나노입자 제조에 초음파를 이용하는 방법에 대하여 기술하고 있다. 반응장으로 초음파, 금속원으로 귀금속산화물, 용매로 에탄올을 사용한다. 이는 알코올 용매 중의 산화물에 초음파를 조사하여 cavitation의 물리적 작용에 의해 분해 환원을 촉진 시켜 금속 나노입자를 석출시키는 방법이다.

○ 국내의 경우 대부분의 나노분말은 선진국에서 수입에 의존하고 있다. 일부 대학이나 연구소에서 기초연구를 하고 있는 실정이며, 나노 금속분말에 대한 연구는 미미한 상태이다. 무한한 응용 가능 분야를 가지고 있는 나노분말의 상용화를 위한 기술개발이 절실히 요구된다.

저자: Yamato Hayashi, Hirotsugo Takizawa
자료유형: 학술정보