미생물이 상온수 중에서 만드는 나노비정질 산화철의 특징과 기능

전문가 제언

○ 생물이 각종 무기물질을 만드는 바이오미네랄화(Biomineralization)는 잘 알려진 사실이다. 규조류(Diatom)는 차륜 형태나 별 형태 비정질체인 SiO2를, 원석조류(Hatch boulders algae)는 구형의 CaCO3(Calcite)를 만든다. 또한, 인산칼슘(Hydroxyapatite)은 포유류의 치아나 골을 구성하고 있다. 더욱, 생물에 의하여 만들어진 산화철도 보고되어 있다. 또한, 복이나 비둘기는, Fe2O3를 체내에 만들어 자기센서로 이용하고 있다.

 

○ 비평형성 재료의 일종인 비정질재료는 기존의 결정질재료와는 전혀 다른 특성을 나타내는 재료이다. 이것은 결정질재료에서와 같이 주기적인 원자배열을 하지 않고, 원자가 불규칙적으로 배열되어 있는 Random 원자구조를 나타낸다. 결정구조가 비정질금속으로 되면, 강도와 인성이 증가하고 내식성이 획기적으로 향상된다.

 

○ 또한 비정질 금속은 결정이 가지는 이방성이 나타나지 않고, 높은 강도와 연성, 우수한 내마모, 내부식 특성과 같은 뛰어난 기계적, 화학적 성질을 가지고 있다. 따라서 비정질재료는 상기에서 설명한 바와 같은 기존 재료의 한계를 극복할 수 있는 충분한 가능성을 가지고 있는 재료이기 때문에, 그 사용범위가 또한 넓을 것으로 기대된다. 나노비정질산화철 구조체는 종래의 재료과학 상식을 초월한 매력적인 재료라고 생각된다. 또한, 미생물에 의한 무기재료 제조는 제작 프로세스로도 뛰어나고, 환경에도 우수한 것으로, 인공적인 제조가 곤란한 나노구조(계층구조 등)를 창출하는 혁신적인 프로세스로 위치하고 있다.

 

○ 우리나라도 나노 산화철 제조나 이용에 관한 연구는 상당히 많은 과제가 수행되었다. 주로 대학은 서울대학교, 연세대학, 한양대학 등과 연구소로는 KIST, KAIST, 광주과학기술원, 세라믹기술원 등에서 연구 수행이 많이 되었다. 산화철 나노입자는 여러 분야에서 활용이 기대되는 재료이다. 산학연을 중심으로 각종 나노 입자의 제조에 대한 연구가 가속되기를 기대한다.

 

저자

Jun TAKADA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

49(6)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

440~445

분석자

강*호

분석물

• 미생물이 상온수 중에서 만드는 나노비정질 산화철의 특징과 기능.pdf [402,969 byte]

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