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전계방사 나노섬유의 생의학 분야 응용

전문가 제언: ○ 섬유산업은 보통 전통산업으로 분류되나 아직도 세계 제조업의 중요한 부분을 차지하고 있다. 세계적으로 경쟁이 치열하기 때문에 종전의 전통적인 생산제품으로는 유지하기 어렵고, 혁신적인 고품질 제품의 방향으로 나아가야 한다. 나노기술이 그 중의 하나이다. 적어도 1차원이 1~100㎚인 것을 말한다. 나노기술은 섬유산업에 새로운 길을 제시한다.

○ 기존의 섬유산업을 위한 나노섬유 방적사 등 선형 나노재료 제조를 위한 나노기술은 아직 초기 개발단계이다. 1미크론 미만 및 나노 굵기의 부직포는 복합방사, 에어제트방사(melt-blowing), 플래시방사(flash spinning), 전계방사 등 여러 가지 기법으로 생산되어 오고 있다. 섬유의 직경이 작아짐에 따라 기계적 강도는 증가하고, 나노섬유로 구성된 직물은 작은 공극과 큰 표면적을 제공한다.

○ 전계방사 나노섬유는 성분, 직경, 공극성, 공극구조 등을 조절함으로써 다양한 분야에 응용이 기대된다. 나노섬유는 높은 공극률과 넓은 표면적을 가지기 때문에 세포 부착과 영양분 공급을 위한 세포외 매트릭스를 모방하는 이상적인 지지체로서 전계방사 부직포 매트의 형태가 활용되고 있다.

○ 나노섬유 자체는 또한 세포외 매트릭스 단백질, 효소, 성장 요소 등과 같은 생체활성물질을 캡슐화하거나 부착시킴으로써 기능화가 가능하다. 나노섬유는 배열, 적층 등을 통하여 다양한 조합과 구조물로 조립이 가능하다. 나노섬유는 다양한 응용 가능성으로 인하여 약물 조절 방출, 약물 전달, 세포조직 공학 등 생의학 분야로의 응용이 기대되는 나노구조 재료를 창출할 수 있는 획기적인 도구로 등장하고 있다.

○ 최근 들어 전계방사에 대한 연구 문헌이 많이 발표되고 있다. 여러 용도, 사용 원료, 그 밖에 각종 변수 등에 대한 종합 리뷰도 많이 등장하고 있다. 섬유산업의 관점에서 직물에 나노기술을 접목하는 것에 대하여 집중적으로 연구개발이 필요하다. 많은 천연고분자와 무기고분자를 나노섬유화하고 있지만 나노섬유 방적사 생산은 아직 초기 단계이다. 이를 위해서는 전계방사 기술을 보다 발전시킬 필요가 있다.

저자: Jingwei Xie, Xiaoran Li, Younan Xia
자료유형: 학술정보