초록 ▼

□ 흡착제나 촉매 등의 기공성 재료는 다공질인 재료가 대부분이다. 이러한 기공 측정은 직접적으로 조사하기는 어렵고 기공을 종합적으로 조사해서 구하는 BET 흡착등온선 등의 기체 흡착 법이나 수은 침투법이 많이 이용되어 왔다. 기체 흡착 법은 분자 크기가 다른 기체의 흡착으로부터 기공의 크기 범위를 결정하여, 흡착등온선에서 기공의 크기 분포를 유추하고 흡착 량으로 기공의 부피를 계산할 수 있다. 또한 수은 침투 법은 압력에 따라 침투할 수 있는 기공의 크기가 다른 점을 이용해서 압력을 높여 가며 수은 침투 량으로 기공의 크기 분포를

□ 흡착제나 촉매 등의 기공성 재료는 다공질인 재료가 대부분이다. 이러한 기공 측정은 직접적으로 조사하기는 어렵고 기공을 종합적으로 조사해서 구하는 BET 흡착등온선 등의 기체 흡착 법이나 수은 침투법이 많이 이용되어 왔다. 기체 흡착 법은 분자 크기가 다른 기체의 흡착으로부터 기공의 크기 범위를 결정하여, 흡착등온선에서 기공의 크기 분포를 유추하고 흡착 량으로 기공의 부피를 계산할 수 있다. 또한 수은 침투 법은 압력에 따라 침투할 수 있는 기공의 크기가 다른 점을 이용해서 압력을 높여 가며 수은 침투 량으로 기공의 크기 분포를 구한다.

□ 최근에는 기능성을 발휘하는 다공질 재료의 측정으로 비파괴 재료구조 해석에 널리 이용되는 NMR의 다양성을 이용해서, 다공질 재료에 불활성가스를 투입하여 그 가스로부터 기공에 관한 정보를 습득하고 해석함으로써 마이크로 수준에서 나노 수준까지의 기공을 측정하는 방법이 도입되고 있다.

□ 양성자 엔멤아르(Proton NMR)는 양성자(핵스핀 1/2, 천연 존재 비 99.985%, 1T의 자기장 중에서 공명 주파수는 약42.5759MHz)를 측정 핵으로 하는 핵자기 공명 분광법이다. 저분자량의 유기화합물을 비롯하여 합성 및 천연고분자 화합물/액체/고체/복합혼합물 또는 인체 등의 거시적 시료에 대해서 그 구조/전자상태/상호작용/동적거동 등을 조사하기 위해 과학의 광범위한 분야에 이용되고 있다.

□ 본고에서는 기능성 재료의 기공을 마이크로 수준에서 나노 수준까지 비파괴로 신속하게 NMR법을 이용해서 측정하는 방법을 설명하고 있다. NMR법을 이용한 초극편법은 기존에는 측정이 불가능했던 기공을 측정할 수 있는 방법으로 향후 소재산업에 필요한 여러 가지 실용 기능재료의 기공 측정에 적용이 가능할 것으로 판단된다.