일본에서 산화티타늄의 광촉매반응 응용제품이 출시돼 소비자들의 환경·안전·건강지향적인 흐름을 타고 시장규모를 확대하고 있다. 광촉매반응은 아나타제형 결정구조를 갖는 초미립자 산화티타늄에 자외선 등 빛을 쪼이면 발생하는 활성산소 표면상의 다양한 물질을 산화분해하는 것이다. 살균, 방오(防汚), 탈취 등 다양한 기능을 부여할 수 있어 의식주 관련분야에서 환경보전분야까지 치열한 개발경쟁이 펼쳐지고 있다. 일본에서 산화티타늄의 광촉매기능에 처음으로 눈길을 돌린 기업은 TOTO이다. TOTO는 위생타일을 산화티타늄으로 처리해 항균타일로 판매하기 시작했는데 처음에는 주로 병원용으로 판매하다 주방과 욕실용으로 시장을 확대했다. 태양광선은 물론 형광등 빛만으로도 표면상의 오염물질과 세균, 악취 등이 분해되며, 가격도 일반 타일과 비슷해 좋은 반응을 얻고 있다. 다이킨공업도 필터에 광촉매기능을 부여한 공기청정기를 출시했다. 알레르겐인 꽃가루와 담배냄새 등을 분해하는 것으로, 광촉매는 그 자체만으로는 화학반응을 일으키지 않기 때문에 효과가 반영구적이다. 다이킨에 이어 Shape와 Mitsubishi제지도 유사한 공기청정기를 선보였으며, Toshiba와 Hitachi제작소 등은 오염물질이 묻지 않는 조명기구를, 이스즈자동차는 무취의 냉동트럭을, 타이요(太陽)공업은 오염이 묻지 않는 옥외천막을 상품화했다. 모두 산화티타늄의 광촉매 산화분해기능을 응용해 항균, 탈취, 방오에 초점을 맞춘 제품으로 소비자들의 건강·청결지향성에 잘 부응하고 있다. 공기청정기 중 꽃가루와 담배연기 뿐만 아니라 최근 사회문제로 대두되고 있는 신설주택의 식하우스증후군(Sick House Syndrome)의 원인인 휘발성 유기화합물을 분해할 수 있는 제품도 개발되고 있다. 최근에는 광촉매기능을 부여한 도료 개발도 활발해지고 있는데, 도료벽 및 빌딩 외벽에 도포시 자동차 배기가스에 함유된 질소산화물을 제거하고 불완전연소물질에 의한 오염방지효과가 있다. 태양광선만으로 효과가 지속된다는 점이 가장 큰 매력이며 오염물질을 정기적으로 씻어낼 횟수가 크게 줄어들어 시간과 노력이 절약된다. 다만, 광촉매 반응으로 발생하는 활성산소가 밑에 있는 도장막이나 기재를 손상시킬 우려가 있다. 이에 따라 실리카계 언더코트제로 보호층을 만들어주거나 산화티타늄을 특수소재로 감싸 문제를 보완하고 있다. 한편, 광촉매반응의 또하나의 기능인 초친수성(超親水性)을 이용한 제품도 출시되고 있다. 활성산소의 작용으로 표면에 형성되는 얇은 막을 이용한 것으로 욕실용 거울이나 건자재, 자동차 사이드미러 등에 응용되고 있다. 또 물로 씻어내기만 하면 오염을 제거할 수 있는 자동차 코팅제도 개발됐다. 산화티타늄의 초친수성을 이용한 것으로 자동차에 뿌려두면 세제를 사용하지 않고 기존의 1/10 정도의 물만 사용해 세차할 수 있으며 효과는 약 6개월 지속된다. 또 산화티타늄을 코팅한 복합재료를 개발해 수질정화에 이용하려는 움직임도 나타나고 있다. <화학저널 2001/5/14> |
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