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다이아몬드 표면 계면 기능화와 고기능재료의 응용

전문가 제언: ○ 나노(Nano)란 말은 Nano meter 즉 10억분의 1미터로 원자나 분자크기에 해당된다. 나노기술이란 원자나 분자배열을 제어하고 조작하는 신소재 신기능을 실현하여 산업에 활용하는 기술이며 21세기의 중요한 첨단기술의 일종이다. 과학기술의 급속한 발전은 장래성 있는 탄소 나노 재료의 제조 및 응용기술을 발전시키며 또한 재료의 특성은 분산성이 뛰어나 화학적으로 안정화되어 있어 흡착성이 강한 물질이다.

○ 실제 나노기술이 활용되고 있는 UDD(Ultra dispersion diamond, 초분산성 다이아몬드)는 중심부에 불활성으로 단단한 핵과 다양한 원자단과 활성 표면으로 되어 있고 그 표면 수식에 의하여 전자산업 에너지산업 기계공업 바이오산업 등으로 응용되고 있으며 UDD는 다른 분산분체와 달리 물질의 구조 특성을 개질할 수 있는 재료이다.

○ 나노기술의 성장과 함께 다이아몬드가 그 소재로서 각광을 받고 있다. 다이아몬드는 지구상에서 가장 강한 물질로 알려져 있지만 표면에 화학적 구조 등 여러 면에서 독특한 특성이 있어 여러 가지 용도로 사용이 가능하다. 응용분야로서는 반도체 미세가공 DNA 칩 바이오센서 등으로 사용될 수 있으므로 그 활용 폭이 매우 넓다. 또한 다이아몬드의 계면기능화와 고기능 재료에도 응용되고 있다.

○ 나노기술이란 반도체의 미세가공기술(나노 가공기술)과 표면수식기술(나노 개질기술)을 이용하여 고체 표면에 나노 구조체를 규칙적으로 정렬시켜 늘어놓은 것이 가능하게 되었다. 이러한 기술을 DNA와 단백질을 규칙적으로 배열시켜 고체 표면과 단백질 사이의 상호작용에 의하여 생체물질을 고감도로 검출하는 연구를 시행하고 있다. 따라서 우리나라에서도 이와 같이 다이아몬드를 표면 계면 및 고기능 재료로 다방면에서 연구가 전개된다면 바이오산업은 물론 의학계까지도 획기적인 발전의 가능성을 기대할 수 있을 것이다.

저자: Takeshi Kondo
자료유형: 학술정보