나노소재 연구개발 다양화 추세…
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나노기술이 새롭게 변화하는 산업환경의 중심으로 자리잡는 가운데 최근에는 나노전자소자, 나노복합재료, 나노입자, 나노구조 개발이 폭넓게 전개되고 있다. 나노기술이 접목된 고분자 신소재는 강도 향상, 난연성, 가스 차단성 등의 장점 때문에 자동차 소재 및 포장재 등에 활발히 적용되고 있기 때문이다. 특허청에 따르면, 국내에서는 미래산업을 좌우할 나노기술 개발이 부진해 특허 출원이 미약한 실정이었으나 최근 고분자 나노복합재료에 대한 응용기술 개발이 학교와 연구소를 중심으로 활발하게 전개되고 있어 NT분야의 특허전략이 필요한 시점으로 지적되고 있다. 21세기 들어서는 나노기술(NT), 바이오기술(BT), 정보기술(IT), 문화기술(CT), 환경기술(ET), 우주기술(ST) 등 6T를 중심으로 산업환경이 변하고 있으며, 나노기술(Nanotechnology)은 나노전자소자(Nanoelectronics), 나노복합재료(Nanocomposite), 나노입자(Nanoparticle) 그리고 나노구조(Nanostructure) 등 응용분야의 폭이 넓어지고 있다. 특히, 탄소나노튜브를 이용한 나노기술이 주를 이루고 있었으나, 최근에는 나노재료 및 나노입자에 대한 제품개발도 가시화되고 있는 실정이다. 또 바이오산업과 결합해 신조어 바이오나노테크놀로지까지 탄생할 정도로 새로운 분야로 발전이 거듭되면서 고부가가치이고 고성장산업 창출에 크게 기여하고 있다. 다만, 기술혁명의 시기에 재료의 중요성이 더욱 부각되고 있음에도 불구하고 아직까지는 Bottom-up 형식의 신개념 소재보다는 기존 재료들에 나노기술을 접목하는 Top-down 방식으로 발전하고 있다. 고분자 나노복합재료는 유기매트릭스인 고분자와 나노크기(Nanosize)의 무기충진제로 이루어진 복합재료를 의미하며, 여기에 사용되는 무기충진제는 층상 실리케이트(layered silicate), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 금속 또는 무기물의 나노입자 등 다양한 물질들이 사용되고 있고 현재 가장 활발히 적용되고 있는 입자로는 층상실리케이트이다. 분자단위로 화학반응을 하는 고분자와 달리 충진제인 무기물을 나노크기로 만들기는 굉장히 힘들고 만들더라도 많은 비용이 소요되는데, 충진제를 먼저 자연물질에서 찾게 됐고 가장 경제적이고 나노 구조적인 특성을 잘 지닌 물질이 층상 실리케이트에 사용되는 점토(Clay)이다. Clay silicate를 이용한 나노복합재료는 강도 향상, 난연성, 가스 차단성, 내마모성, 저수축화 등의 장점이 있어 자동차 소재 및 포장재 등에 우선적으로 적용되고 있다. 자동차 외부 몸체 패널은 오늘날 차량에서 사용되는 것보다 더 가벼운 특징을 갖기 때문에 고강도의 특성을 가지는 향상된 외형을 제조할 수 있으며, 재생이용 면에서도 커다란 장점을 보여주고 있다. 또 고차단성의 특성을 이용한 식품포장재, 음료수 또는 맥주병 등의 용도에도 사용되고 있으며, 미국에서는 산소투과도가 낮아지는 성질을 이용해 장기간의 비상식량 보관이 요구되는 군용 식품포장재로도 개발하고 있다. 그래프,도표:<나노산업 성장률> <Chemical Daily News 2002/02/25> |
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