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대전방지 소재 시장 "석권" 고분자(Polymer) 물질은 일반적으로 전기가 통하지 않는 부도체이나 1970년대 전기가 통하는 전도성 고분자(Conductive Polymer)가 발견되면서 고분자의 새로운 영역이 개척되고 있다.2000년대 들어 전도성 고분자 시장은 IT산업과 함께 급성장하기 시작했으며 투명 전극, 전자파 차폐 박막, 2차전지 분리막, 박막형 태양전지, LED(Light Emitting Diode) 소자, 대전방지 소재, 기능성 섬유소재 등 다양한 분야로 응용범위를 넓혀가고 있다. 전도성 고분자의 가장 큰 장점은 뛰어난 성형성과 낮은 제조코스트를 유지하면서도 금속 수준의 전도성을 나타내고 실리콘(Silicone)과 같은 무기 반도체의 특성을 동시에 지니고 있어 다양한 분야에서 채용이 기대되는 점이다. 국내에서는 대전방지 소재를 중심으로 수요시장을 확대해나가고 있으며, 투명전극에 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 대체소재로 부상하면서 시장 잠재력이 한층 높아지고 있다. 공액계 특성으로 전기전도성 뛰어나 일반적으로 전도성 고분자는 물질 자체가 전기전도성을 갖는 공액계(Conjugated System) 화합물로 구성된 고분자를 지칭한다. 전도성 고분자는 폴리머 체인에 이중결합과 단일결합이 번갈아가며 나타나는 형태를 보이며, 원자간 밴드갭으로 전자가 체인의 결합구조를 따라 이동하면서 전도성이 나타나는 구조를 지니고 있다. 1977년 요오드 처리한 폴리아세틸렌(Polyacetylene)이 금속에 버금가는 전기전도성을 지닐 수 있다는 사실이 확인된 이후 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리티오펜(Polythiopene), PEDOT(Poly-3,4 Ethylene Dioxy- thiophene) 등 다양한 종류의 공액계 화합물 기반의 전도성 고분자가 개발됐다. 전도성 고분자의 특성으로는 가볍고 저렴하며 가공성이 좋은 동시에 도판트(Dopant)를 통해 전도도를 쉽게 조절할 수 있는 점을 들 수 있다. 하지만, 대부분의 전도성 고분자는 불용성이기 때문에 범용수지에 비해 가공이 어렵고, 내열성이나 내화학성이 떨어지며, 개질 후 전기전도성이 떨어지는 단점도 가지고 있다. 현재 상용화된 전도성 고분자는 금속에 비해 전기전도성이 1/1000에 불과해 물성 강화를 위한 연구개발이 필요하다는 지적이 제기되고 있다. 현재 널리 응용되고 있는 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤, PEDOT 등이 있다. 폴리아닐린과 폴리피롤은 상대적으로 전기전도성이 높아 대전방지 소재로 많이 사용되고 있으며, 투명전극용으로는 화학적 안정성이 높고, 투명성이 우수한 PEDOT가 주목받고 있다. 표, 그래프 | 폴리피롤의 용도 | 전자종이 디스플레이 시장 전망 | 세계 LCD용 ITO유리 시장 전망 | <화학저널 2011/2/21> |
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