에너지 응용을 위한 마이크로스피어 재료

전문가 제언

○ 마이크로스피어(microspheres)는 통상 직경이 1μm에서 1,000μm 범위에 있는 미세한 크기의 구상의 입자를 말한다. 천연 또는 합성 원료를 사용하여 제조하는 유리, 고분자, 세라믹 마이크로스피어의 상업적 이용이 가능하다. 속이 차거나 빈 마이크로스피어가 있을 수 있고, 대단히 높은 기공률을 가진 마이크로스피어도 있어 다양한 용도로 사용된다.

 

○ 세라믹 마이크로스피어는 분쇄매체, 세라믹 코팅, 고온 단열재, 충전재 등에 사용되어 왔다. 최근 마이크로스피어는 전기에너지 생산을 위한 태양전지와 페블베드(pebble bed) 고온원자로용 핵연료, 그리고 오일과 가스 자원 회수를 위한 프로판트(proppant)에 응용하여 에너지기술의 효율성과 안전성을 높일 수 있는 재료로 주목 받고 있다.

 

○ 세라믹 마이크로스피어의 제조에는 분무건조 또는 냉각, 용융분사, 압출, 드립핑과 같은 방법들이 활용되어 왔으나, 입도분포가 넓다거나 구상이 아닌 불규칙한 형상을 나타내는 등의 문제들이 있어 왔다. 최근에 개발된 진동 드립캐스팅 또는 이와 결합한 바인더 공정을 통해서 기존의 제조 기술들이 갖고 있는 문제들을 극복할 수 있다.

 

○ 마이크로스피어가 다양한 분야에 사용되어 왔지만, 세라믹 마이크로스피어를 에너지기술과 관련지어 활용하려는 적극적인 시도는 2000년대 후반에서야 개시되었고, 현재는 독일과 미국의 대학과 산업계에서 기술개발을 주도하고 있다. 그 외의 국가에서는 뚜렷한 활동은 없으나 가까운 장래에 활발해질 것으로 기대된다.

 

○ 국내에서는 마이크로스피어 기술이 고분자를 이용한 화장품, 의약품, 전자제품 등에 응용되고 있고, 그밖에 유리를 도로 표시 페인트에 사용하거나 세라믹을 코팅, 충전재 등에 활용하려는 개발 활동이 있었다. 그러나 에너지생산과 관련하여 잘 조절된 마이크로스피어를 제조하고 활용하려는 연구는 극히 미미한 실정으로, 관심을 가질 필요가 있다.

저자

T. Brandau, E. Brandau, E. Rehrig

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

93(2)

잡지명

American Ceramic Society Bulletin

과학기술
표준분류

재료

페이지

22~27

분석자

정*생

분석물

• 에너지 응용을 위한 마이크로스피어 재료.pdf [327,638 byte]

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