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초임계 프로세스를 활용한 고성능 단열재

전문가 제언
○ 고분자재료에 기체 성분을 분산시켜 새로운 계면을 만드는 발포성형은 기상 또는 기체-고체 계면에서 유래되는 새로운 특성을 고분자재료에 부여하는 대표적인 방법이다. 최근의 발표성형에서는 지구환경의 관점으로부터 탄화수소나 프레온계의 기체 대신에 질소나 이산화탄소 등의 불활성기체가 발포제로서 이용되고 있다. 그 가운데 고분자로의 용해성이 비교적 높은 이산화탄소를 이용한 발포성형 기술의 확립과 고도화가 요망되고 있다. 이 때문에 발포 프로세스에 관계하는 조작 인자와 재료 물성의 관계를 정량적으로 파악할 필요가 있다.

○ 최근 EU가 2021년 이후에 신축되는 주택이나 오피스빌딩에 대하여 이산화탄소를 실질적으로 배출시키지 않는「에코 건축물」로 하는 의무 규제를 도입한다고 발표하였다. 이러한 규제가 향후 일본, 한국 등에서도 검토의 대상이 될 것이다. 이와 같은 엄격한 기준이 고려될 경우 현행의 단열재보다 고성능이면서 또한 안전성, 환경조화성을 병행하여 갖춘 신규 단열 재료의 개발이 필수적이 될 것이다.

○ 실리카 에어로겔(aero-gel)은 높은 광 투과성을 갖기 때문에 창으로부터의 열 발산을 막는 투명 단열재로서 1980년대부터 왕성하게 연구되어 왔다. 그러나 실리카 에어로겔은 그의 저밀도 때문에 기계적 강도(특히 굴곡, 인장)가 아주 약하고 취급이 어려운 재료이다. 또한 초임계 건조, 또는 다른 기법으로 무 수축 건조를 행하기 위해서는 제조하고자 하는 실리카 에어로겔 이상의 용적을 갖는 고압(건조) 장치가 필요하여 큰 사이즈의 석주를 제조하기 위한 장치 코스트가 매우 높다.

○ 현 단계에서는 실리카의 저밀도화, 매트릭스와 분리에 과제가 남아 있으며, 아직 성능에 개선의 여지가 있다. “발포고분자의 적정 가격, 실리카 에어로겔의 적정 성능”을 목표로 하여 향후에도 개발과 개량이 필요하다. 한국의 경우에도 건축자재용 단열재 시장의 요구 품질이 점점 높아져 가고 있다. 경제적인 가격의 고품질 제품은 국내뿐만 아니라 향후 해외 시장으로의 수출도 기대됨으로 지속적인 관심과 연구개발이 필요하다.
저자
Satoshi Yoda
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
화학·화공
연도
2010
권(호)
33(4)
잡지명
ペトロテック
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
230~234
분석자
김*수
분석물
담당부서 담당자 연락처
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