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건축자재 세정능력연구에 방사화학방법 응용

전문가 제언: ○ 연잎효과(Lotus Effect) 또는 연잎자정효과는 연잎표면에 나노(nano) 크기의 수많은 미세 돌기(Protrusion)들이 있는데 각각의 돌기에 수많은 왁스크리스털(Wax-crystal)들이 초소수성(Super-hydrophobicity)을 갖고 있어서 액체의 표면장력이 작용하지 못하여 물이 연잎 표면에 퍼지지 않고 방울로 뭉쳐져 굴러 떨어져 내려가는 현상이다. 이때 먼지도 물과함께 자연히 씻겨 내려가게 된다. 이러한 연잎효과의 원리가 건축자재의 세정능력 연구에 응용될 수 있는 것이다.

○ 소수성(Hydrophobicity)은 물에 용해되지 않고 무극성 즉, 탄화수소와 같은 매질에 용해되는 물질에 적용하는 용어로서 "고체표면의 물 분자와 결합하기 어려운 성질" 또는 "물을 안 받고 겉도는 성질"이다. 무극성 원자단은 분자의 소수성을 강하게 하므로 소수기라고 한다. 예를 들어, 알킬기(Alkyl Group) ?CnH2n+1 및 페닐기(Phenyl Group) ?C6H5 등은 소수기이다. 특히, 파라핀(Paraffin) 등에서 고체표면의 소수성은 발수성(Water Repellency)이라고 한다.

○ ATP(Adenosin Triphosphate) 생물발광(Bioluminescence)에서 생물발광은 어떤 유기화합물이 효소의 작용으로 산화되면서 그 때 방출되는 에너지가 빛에너지의 형태로 전환되는 현상으로서 일종의 광화학반응이다. 여기서, 발광물질로서 환원형 루시페린(Luciferin: LH2)은 아데노신삼인산(ATP)과 결합하여 복합물 LH2?AMP를 형성하면서 2개 분자의인산(H3PO4)을 생성시킨다. 즉, LH2 + ATP → LH2?AMP + 2H3PO4 이 반응에서 생긴 LH2?AMP는 산소와 반응하여 불안정한 에너지 상태의 L?AMP*로 된다. 이것이 곧 분해되어 빛에너지를 발생시킨다.

○ 국내에서 방사화학 분야의 일반적인 R&D는 매우 왕성하고 그 역량이국제적 수준이다. 한편, 초소수성 연구 분야에서 KAIST는 물방울이 묻지 않는 ‘초발수표면’ 양산기술을 개발하였고 POSTECH은 물 흡수조절 인공 ‘연잎돌기’를 개발하였다. 그러나 이러한 첨단기술을 상용화하는 과정에서 실제로 건축자재에 대한 세정능력을 검증하기 위하여 방사화학 방법을 응용하는 기술개발은 아직은 부진한 실정으로 판단된다.

저자: Jenni Maatta et al.
자료유형: 학술정보