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나노 섬유 기술동향과 과제

전문가 제언: ○ 나노 섬유는 직경이 나노 오더(order)의 섬유(나노 사이즈 섬유) 또는 굵기에 상관없이 섬유의 표면이나 내부 구조가 나노 오더로 제어된 섬유상 물질(나노 구조 섬유)로 구분할 수 있다. 이 중 나노 사이즈 섬유를 보통 나노 섬유라 부르고 있다. 굵기가 종래의 섬유에 비하여 1,000분의 1 이하로 아주 가늘기 때문에 섬유 표면 거의 전부가 공기에 접하고 있게 되어 섬유 물성이 종래의 섬유와는 아주 다르다. 본 문헌은 기능성 응용에 사용되는 전계방사 섬유의 최근 진보 현황을 소개한다.

○ 지난 10년간 전계방사는 작은 특수 공정에서 섬유형성 기술로 널리 사용되는 방법으로 등장해 오고 있다. 고분자 용액이나 용융물에 강한 전위(electric potential)를 걸어 나노 스케일의 섬유를 만든다. 이 나노 섬유는 부직포 직물 매트, 배향 섬유 집합체 및 3차원 구조 지지체를 형성한다. 모두 큰 표면적과 높은 공극을 갖는 것이 특징이다. 전계방사로 얻어진 분리막(membrane)의 주요 용도는 생체조직공학, 약물 조절 전달, 센서, 분리, 필터, 촉매, 나노와이어 등이다.

○ 실제로 나노 섬유 기술로부터 방호의류, 스마트 직물을 만들어 실용화하고 있다. 특히 중요한 것은 섬유 자체에 그치지 않고 환경, 바이오, 정보 등과 융합한 복합 기술이 개발되면 나일론 개발에 따른 합성섬유산업의 발전에 버금가는 산업혁명의 위치에 이를 것으로 예측하기도 한다.

○ 이러한 목표와 새로운 분야를 개척하기 위해서는 전계방사 등 제조 기술 및 장치 개발이 매우 중요하다. 전계방사법의 대형 장치화와 섬유의 고기능화가 필요하다. 전계방사는 전계를 이용한 초극세섬유 제조 기술로서 상온에서 방사, 표면 구조 제어, 하이브리드화 등이 용이하고 모든 고분자를 이용할 수 있다. 본격적인 공업 생산을 하기 위해서는 생산성 향상과 용매회수 기술의 확립 등을 통하여 대형 장치의 개발과 섬유의 고기능화를 위한 기술 개발이 절실하게 요청된다.

저자: Tanioka Akihiko
자료유형: 학술정보