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나노입자의 연구개발 현황

전문가 제언: ○ 고기능성 산화물, 황화물, 질화물 및 탄화물의 분체는 마이크로미터 단위 입자를 전자정보소자, 광 기능 소자, 구조재료, 도료, 안료 및 세라믹스 재료로 사용되어 왔다. 더 미세한 나노입자의 기능이 더 우수하다는 실험결과가 발표되면서 나노입자의 생산기술과 용도개발에 관하여 우리나라를 비롯하여 선진 각국에서 경쟁적으로 연구 개발하고 있는 실정이다.

○ 나노입자재료의 용도는 기존 제품에서 종래부터 사용하던 마이크로미터 크기의 입자 대신 나노미터크기의 입자를 사용함으로써 부피와 크기 및 중량을 줄이면서 전기적, 물리적, 광학적, 화학적 성능을 더 크게 발휘할 수 있는 우수한 재료 개발에 집중하고 있다. 예로써 TiO2 100㎚ 이하의 입자가 개발되면서 세라믹콘덴서 부피는 작아지고 성능은 우수하여졌다. 또 항균, 공해가스 제거, 기능성 화장품 등 광촉매 작용을 이용하는 새로운 용도로 사용되고 있다.

○ 합성 제조된 나노입자는 표면활성이 매우 크기 때문에 응집이 잘되므로 합성 공정에서나 생산된 나노입자재료를 효과적으로 사용하려면 나노입자의 코팅처리 및 분산제 처리하여 응집하지 않는 단결정 입자재료로 제조하는 기술이 중요하다. 그러나 입자의 코팅제나 분산제 처리기술은 기술자들의 숙련에 의해서 실행하는 경우가 많으므로 숙련이 필요하다고 생각된다.

○ 제조과정에서 나노입자 재료가 응집이 되어 있는 재료는 단체 분리하기 위하여 분산제로 처리하면서 비드 밀(Beads Mill)을 사용하여 분쇄함이 효과적이라고 생각된다. 비드의 재료는 ZrO2, 유리 및 여러 가지가 있으며 내마모성 비드는 최근에 10~50㎛의 크기를 사용한다. 또한 조건에 따라서 비드 크기를 선별하여 사용할 수 있는 특징이 있으며 나노기술은 여러 방면에서 활발하게 발전될 것이라고 생각된다.

저자: K.Okuyama, Ferry Iskandar
자료유형: 학술정보