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나노입자 기능성 물질

전문가 제언: ○ 나노입자는 이의 독특한 특성이 나노크기에서 오는 것이란 사실이 밝혀지기 전부터 널리 사용되고 있었다. 유리착색제로 사용한 Au 콜로이드 용액이 기능성 나노입자의 효시라면 화장품에서 사용되는 TiO2, ZnO 같은 UV 차단제는 가장 많이 알려진 기능성 나노입자이다. 산업적으로 널리 활용되고 있는 불균일 촉매에서 새로운 물질 개발과 분석기술의 진보에 따라 입자특성과 촉매활성간의 상호작용에 대한 이해를 바탕으로 기존 촉매를 나노크기로 전환하여 최적화하고 효율과 선택성을 증가시키는 것이 최근의 연구경향이다.

○ 고전적인 나노입자의 기능성에 더하여 최근 반도체 나노입자 양자점과 초상자성 나노입자, TCO를 포함한 박막전지에 사용되는 ITO, AZO, IZO, FTO, 그리고 박막 태양전지 등, 현대의 기능성 나노입자의 개발이 활발하게 수행되고 있다. 리튬 이온 전지, 연료전지, supercapacitor 등 에너지 변환과 저장에서도 나노입자 물질의 넓은 표면적이 대단히 중요한 역할을 하고 있다.

○ 새로운 가능성 있는 속이 빈 나노구형 물질은 약물의 내포, 수송, 표적 방출을 위한 나노용기로서 특히 적당한 형태일 뿐 아니라 넓은 비표면적, 작은 비중량, 그리고 높은 기계적 강도를 가진 새로운 기능성 물질로 연구되고 있다. 속이 빈 나노구형 물질을 만들기 위한 주형으로 SiO2와 Fe, Bi, Ag, Au 양자점 등을 사용하고 있다. 이 분야에서는 우리나라에서도 가장 앞선 연구를 수행하고 있다.

○ 나노입자가 미래의 경제적/사회적 개발에 결정적인 기여를 할 것이란 사실은 이미 증명되고 있다. 이 보고서에 기술된 태양전지, 연료전지, 물의 광분해 등은 에너지 저장과 변환에서의 기여를 확인하였으며 바이오의약 분야에서 진단과 치료, 그리고 분자입자와 입자결정은 콜로이드 “superatom"을 전망하고 있다. 이러한 나노입자 기능성 물질의 전망에 비추어 우리나라에서도 더욱 많은 노력이 관련분야 연구에 경주되어야 할 것이다.

저자: Helmut Goesmann and Claus Feldmann
자료유형: 학술정보