나노섬유 생산과 응용
2020-02-19
org.kosen.entty.User@ddc9d2a
정경아(kajung)
나노섬유(nanofiber)는 단면 직경이 수십~수백 nm 크기이며, 매우 큰 비표면적을 가지는 나노물질의 일종이다. 나노섬유는 매우 다공성의 그물 구조를 형성하기 때문에 기공 간 상호연결성이 매우 뛰어나고 무기물과 상용성도 우수하다. 나노섬유는 나노 크기의 물질 자체가 가지는 독특한 물리화학적 성질 뿐만 아니라, 원료의 종류과 생산 방법에 따라서도 그 물성과 활용 범위가 다양하게 세분화될 수 있다. 나노섬유의 원료로는 천연 고분자, 합성 고분자, 탄소 나노물질, 반도체 나노물질, 복합재 나노물질 등이 있다. 현재 나노섬유를 생산하는 방법으로는 전기 방사법(electrospinning), 자기 조립법(self-assembly), 주형 합성법 (template-based synthesis), 고분자 합성법(polymerization), 초음파 화학 합성(sonochemical synthesis) 등이 있다. 최근에는 기존 나노섬유 생산 방식의 한계를 극복하기 위한 다양한 생산법이 개발되고 있다: CO2 레이저 초음속 연신법 (CO2 laser supersonic drawing, CLSD), 용액 분사 방적 (solution blow spinning, SBS), 플라즈마 유도 합성 (plasma-induced synthesis), 원심 제트 방사 (centrifugal jet spinning, CJS), 전기수력학적 직접 인쇄 (electrohydrodynamic direct writing, EHD) 등이 있다. 본 자료에서는 현재 나노섬유 분야에서 가장 일반적으로 적용되는 전기방사 시스템에 대해서 더 자세하게 다루고자 한다. 이렇게 생산된 나노섬유는 크게 에너지, 환경, 의료 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 본 자료에서는 전기방사를 통한 나노섬유 생산 시스템과 이를 이용한 응용 사례 연구를 통해서 나노섬유의 산업적 적용에 대한 이해를 높이고자 한다.