KOSEN 한인과학기술자네트워크

충분이 가능합니다. 생체내의 분리막은 모두 아시는 것처럼 천연(단백질이나 지방으로 이뤄진) 반투막이죠..특히 우리몸의 폐는 기체를 분리하는 분리막이라고 보시면 될것같고, 의료계에서 혈액을 걸러주는 것도 일종의 우리몸의 분리막 기능을 이용한 고분자 막이랍니다. 아래 읽어보시기 바랍니다. **고분자 분리막** 일반적으로 생체에서의 분리막으로는 세포막을 들 수 있는데 일종의 반투막이다. 반투막은 지름이 10­ ∼10­ cm 정도의 콜로이드 입자를 통하지 못하는데 반투막의 기능은 생명을 유지하는데 매우 중요하며 우리의 일상생활이나 공업에서 매우 중요한 기능을 나타낸다. 인공신장으로 혈액을 정화하고 해수의 담수화에 있어서 막 재료의 이용은 필수적이다. 우리 몸의 생체막을 비롯하여 합성고분자 재료로 만들어진 고성능 분리막에는 여러 가지가 있다. 특히 기체·액체·고체의 혼합물을 그 성분과 입자의 크기에 따라 분리할 수 있는 효율이 높은 분리막은 화학공업에서 매우 중요하다. 지름이 5∼수10나노미터(1나노미터는 1/100,000mm)의 콜로이드 입자나 1∼5나노미터 정도의 비교적 큰 분자를 여과하여 분리하는 것을 한외여과라 한다. 이 한외여과막은 임의의 크기의 구멍을 만들기 쉬우며 구상단백질이나 바이러스 등을 분리할 수 있고 분자를 분리할 수 있으므로 분자여과막이라고도 한다. 다공성의 막은 반도체 제조에 필수적인 초순수나 식품공업에 사용되는 무균수의 제조 등에 사용되고 있으며 많은 종류가 개발되고 있다. 이 초순수는 물 속의 미세한 입자·이온·세균 등을 제거한 물로써 반도체의 기능이 고집적화됨에 따라 이것을 세정하기 위해서 불가피한 것이다. 폴리에틸렌술폰, 폴리비닐알코올, 또는 폴리아미드류, 폴리질소화비닐리덴으로 만든 공업용 플라스틱이 재료로 사용되고 있다. 다음으로 역삼투막에도 고분자 재료가 쓰인다. 예를 들어 반투막을 경계로 하여 물과 소금을 넣으면 물이 소금물 쪽으로 삼투하는데 소금물 쪽에 압력을 가하면 소금물의 수분이 반투막을 통해 물 쪽으로 들어가 역삼투현상이 일어난다. 이러한 목적에 쓰이는 것이 역삼투막이며 바닷물을 담수화하는데 쓰인다. 최근에는 내구성·강도 등 기계적 성질이 우수한 폴리아미드계 고분자가 개발되고 있다. 다음으로 기체를 분리하는 고분자 분리막이 있다. 사람의 폐는 매우 능률적으로 공기라는 혼합기체 중에서 산소만을 분리할 수 있으나 단순한 고분자 재료로 만든 분리막으로는 목적하는 기체만을 분리하는 것이 매우 어렵다. 공기 중에서 산소를 분리하는 방법에는 여러 가지가 있으나 고농도의 산소를 분리하는 간편한 방법으로는 반투막을 이용하는 것이다. 여기에 산소부화막이 사용된다. 산소부화막은 1970년대부터 실용화되었는데 재료로는 디메틸실록산, 특히 폴리카보네이트와의 공중합체가 이용되고 효율을 높이기 위해 막의 두께가 0.1마이크로미터(1마이크로미터는 1/1,000mm)이하의 박막이 만들어지고 있다. 한편 산소를 통과하는 산소부화막과는 반대로 산소를 투과하지 못하도록 산소 차단성이 높은 박막도 최근에 사용되고 있다. 이것은 에틸렌 비닐알코올의 고분자 재료로 만들어져 있으며 투명하고 산소를 막는 효율이 높으므로 식품의 포장이나 그릇의 재료로 많이 사용되고 있다. 식품공업에서는 분리막이 매우 널리 이용되고 있다. 예를 들면 좋은 맥주를 만들기 위해 필요한 순수한 효모만을 효모액으로부터 분리하고 곰팡이류를 제거하기 위해 트리아세틸 셀룰로스를 재료로 해서 만든 마이크로 필터가 사용되고 있으며 치즈를 제조하는 데도 분리막이 사용되고 있다. 고분자 재료로 만든 막을 사용하여 혼합물 중에서 필요한 것만을 분리하는 기술은 최근 계속 발전되고 있으나 물과 알코올이 섞여 있는 용액으로부터 알코올만을 막으로 간단히 분리하는 기술이나 산소와 질소가 혼합된 기체로부터 순수한 산소만을 분리하는 막이 개발되면 분리막의 응용범위는 더 크게 확대될 것이다. 고분자 재료로 만들어진 분리막은 우리 생활을 보다 편리하게 하고 산업에 널리 이용되면서 고분자의 세계가 얼마나 찬란하게 펼쳐지고 있는가를 뚜렷하게 보여주고 있다.

>고분자분리막은 보통 고분자 화합물로 만든다고 들었습니다. >일상생활에서도 쉽게 볼 수 있는 탄수화물, 단백질, 지방등도 고분자화합물이라고 알고있습니다. >이러한 천연고분자화합물을 이용해 고분자 분리막을 만들수 있을까요? >자세하게 대답해주세요. 현재 고분자 분리막 소재로 이용되고 있는 것 중 천연 소재와 가장 비슷한 것은 CA(셀룰로우즈 아세테이트)입니다. 하나 이것도 정제된 합성 제품을 사용하고 있습니다. 이유는 간단합니다. 천연소재를 사용할 경우 천연 소재내에 필요한 것 이외에 다른 물질(이물질로 봐야 겠네요)이 함께 들어가 있습니다. 고분자분리막을 만들기에는 매우 힘든 소재가 됩니다. 따라서 단일 물질을 추출해 내지 않고서는 사용이 거의 불가능하다고 보시면 됩니다. 생산 현장에서는 고분자 분리막을 만들때 불순물 제거에 무척 신경을 쓰기 때문입니다. 답변이 되었는지 모르겠네요.