$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

기계공학 관점에서 살펴본 나노소재 산업의 발전 및 비전
Development and Prospect of Nanomaterials Industries from the Perspective of Mechanical Engineering 원문보기

대한기계학회 논문집. C, 산업기술과 혁신, v.5 no.1, 2017년, pp.69 - 77  

김대성 (서울대학교 멀티스케일에너지시스템연구단) ,  최만수 (서울대학교 멀티스케일에너지시스템연구단)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

나노기술IT, BT 기술과 함께 21세기에 기술혁명을 주도해 나갈 핵심 기술이기에 현재 우리나라를 비롯한 전 세계의 선진국들이 이 분야에 많은 연구 역량을 집중시키고 있고, 그 중에서도 나노소재 산업은 이 경쟁의 중심에 있다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 기계공학 측면에서 나노소재 산업에 대하여 살펴보았다. 나노소재는 나노크기의 재료라는 점에서 기존의 마이크론 혹은 서브마이크론 재료에 서 발견할 수 없는 특별한 효과를 나타내거나 전혀 새로운 응용분야를 만들어낼 가능성이 크다. 특히 환경, 바이오, 에너지, 촉매 등 다양한 분야에서 그 응용이 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nanotechnology, along with Information Technology (IT) and Bio-technology (BT), has been regarded as a core area that will drive technological revolution of $21^{st}$ century. South Korea and other countries with advanced scientific and technological research programs are investing heavil...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 마이크론 또는 서브마이크론 소재가 사용되던 분야에 나노소재를 적용하면 더 큰 효과를 나타내거나 예상하지 못한 특성이 나타나 전혀 새로운 응용분야 창출에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 기계공학 측면에서 나노소재 산업에 대한 국내/외 발전 현황 및 향후 비전에 대하여 살펴보았다.
  • 현재 국내에서는 카본 나노섬유를 이용한 나노복합재료 외에는 해외에 비해 나노복합재료에 대한 연구가 활발히 진행되지는 않고 있다. 부산대학교에서는 폴리머-탄소나노필러 나노복합체의 성장 및 합성 기술을 개발하고, 탄소나노구조체 기반 엔지니어링 복합플라스틱의 기계적-전기적 특성 연구 및 새로운 분무 열분해방법을 이용한 나노복합체 대량생산 기술을 개발하는 등 다양한 산업화를 위한 연구를 수행하였다. (13) 한국기계연구원에서는 저전압에서도 효율적인 방전을 일으키는 고전도성 마이크로/나노 탄소섬유를 개발하여 실내 초미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 공기정화장치의 방전극으로 활용하는 기술을 개발하여 제품을 상용화하는 등 다양한 나노복합재료 연구가 수행중이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나노소재가 중요한 이유는 무엇인가? 일반적으로 입자의 크기는 외접하는 구의 직경으로 나타낼 수 있다. 나노소재가 중요한 이유는 여러 가지 활용분야에서 마이크론(micron) 또는 서브마아크론(submicron) 재료가 갖지 못하는 특성을 갖기 때문이다. 나노소재의 이러한 특징은 입경이 작아짐에 따른 표면적 증가 효과(surface-area effect) 및 모세관 효과(capillarity effect) 때문에 나타나는 것이 대부분이다.
나노소재가 마이크론 또는 서브마이크론이 갖지 못하는 효과는 무엇인가? 나노소재의 이러한 특징은 입경이 작아짐에 따른 표면적 증가 효과(surface-area effect) 및 모세관 효과(capillarity effect) 때문에 나타나는 것이 대부분이다. 표면적 증가 효과는 표면현상과 연관성이 큰 화학반응 및 촉매반응, 이종 성분의 흡·탈착 거동에 큰 영향을 미친다. 반면에 모세관 효과(표면장력의 영향으로 분말 내부에 미치는 압력 효과)는 소재의 근본적인 물성을 변화시킴으로써 이전에는 볼 수 없었던 새로운 현상들이 나타나게 한다. 따라서 마이크론 또는 서브마이크론 소재가 사용되던 분야에 나노소재를 적용하면 더 큰 효과를 나타내거나 예상하지 못한 특성이 나타나 전혀 새로운 응용분야 창출에 기여할 수 있다.
나노소재란 무엇인가? 나노소재란 나노미터(nm), 즉 10억분의 1m 수준의 물질 혹은 소재를 다루는 분야를 일컫는 말로, 물리, 화학, 생물, 재료, 기계, 전자 등 여러 학제간의 과학기술이 서로 융합해서 이루어지는 기술이다. 물질의 성질을 결정하는 최소 단위는 분자임으로 나노소재기술은 현재 과학적으로 봤을 때, 마지막 소재기술이라 할 수 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Han, K., Kim, W., Yu, J., Lee, J., Lee, H., Woo, C. G. and Choi, M., 2012, "A Study of Pin-to-Plate Type Spark Discharge Generator for Producing Unagglomerated Nanoaerosols", Journal of Aerosol Science, Vol. 52, pp. 80-88. 

  2. Cha, S., Lee, D., Kim, M. C., Kim, D. S. and Choi, M., 2015, "Wire-in-Hole-Type Spark Discharge Generator for Long-Time Consistent Generation of Unagglomerated Nanoparticles", Aerosol Science and Technology, Vol. 49, pp. 463-471. 

  3. Suh, J., Han, B., Okuyama, K. and Choi, M., 2005, "Highly Charging of Nanoparticles through Electrospry of Nanoparticle Suspension", Journal of Colloid Interface Science, Vol. 287, pp. 135-140. 

  4. Sheen, S., Yang, S., Jun, K. and Choi, M., 2009, "One-step Flame Method for the Synthesis of Coated Composite Nanoparticles", Journal of Nanoparticle Research, Vol. 11, pp. 1767-1775. 

  5. Kim, H., Kim, J., Yang, H., Suh, J., Kim, T., Han, B., Kim, S., Kim, D. S., Pikhitsa, P. V. and Choi, M., 2006, "Parallel Patterning of Nanoparticles via Electrodynamic Focusing of Charged Aerosols", Nature Nanotechnology, Vol. 1, pp. 117-121. 

  6. 이기웅, 2015, 석사학위논문, 서울대학교(2015. 2.) 

  7. Jung, K., Hahn, J., In, S., Bae, Y., Lee, H., Pikhitsa, P. V., Ahn, K., Ha, K., Lee, J. K., Park, N. and Choi, M., 2014, "Hotspot-Engineered 3D Multipetal Flower Assemblies for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy", Advanced Materials, Vol. 33, 5924-5929. 

  8. Ko, Y. S., Joe, Y. H., Seo, M., Lim, K., Hwang, J. and Woo, K., 2014, "Prompt and Synergistic Antibacterial Activity of Silver Nanoparticle-decorated Silica Hybrid Particles on Air Filtration", Journal of Materials Chemistry B, Vol. 2, pp. 6714-6722. 

  9. Jung, K., Song, H. J., Lee, G., Ko, Y., Ahn, K. J., Choi, H., Kim, J. Y., Ha, K., Song, J., Lee, J. K., Lee, C. and Choi, M., 2014, "Plasmonic Organic Solar Cells Employing Nanobump Assembly via Aerosol-Derived Nanoparticles", ACS Nano, Vol. 8, pp. 2590-2601. 

  10. 이동근, 2006. 나노 다공성 입자의 제조 및 열전달 향상을 위한 응용 연구, 젊은과학자 연구활동지원사업. 과학기술부. 

  11. Lee, S. H., Choi, M., Kim, T. T., Lee, S., Liu, M., Yin, X., Choi, H. K., Lee, S. S., Choi, C. G., Choi, S. Y., Zhang, X. and Min, B., 2012, "Switching Terahertz Waves with Gate-controlled Active Graphene Metamaterials", Nature Materials, Vol. 11, pp. 936-941. 

  12. Suk, J. W., Lee, W. H., Lee, J., Chou, H., Hao, Y., Piner, R. D., Akinwande, D. and Ruoff, R. S., 2013, "Enhancement of the Electrical Properties of Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition via Controlling the Effects of Polymer Residue", Nano Letters, Vol. 13, pp. 1462-1467. 

  13. Oh, M. J., Sun, F., Cha, H. R., Park, J. E., Lee, J. G., Kim, K. B., Kim, M. J., Kim, S. H., Lee, D. Y. and Lee, J. B., 2015, "Vertically Aligned Multi-Layered Structures to Enhance Mechanical Properties of Chitosan-Carbon Nanotube Films", Journal of Materials Science, Vol. 50, pp. 2587-2593. 

  14. 한방우, 우창규, 김용진, 2015, 고밀도 마이크로하전 무필터방식의 자동세정형 초미세입자 공기정화 기술 개발, 환경산업선진화기술개발사업, 환경부. 

  15. 김경호, 이호신, 최붕기, 강용수, 원종옥, 이건홍, 김교선, 김도향, 박종구, 이성훈, 고원배, 2002, 나노 소재 기술, 한국과학기술정보연구원. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로