여러분은 혹시 차세대 신소재로 주목받고 있는 ‘나노셀룰로오스’에 대해 알고 계시나요?
나노셀룰로오스란, 나무 조직 내 섬유소인 ‘셀룰로오스’를 재료로 하여 나노미터(1nm=10억 분의 1m) 크기로 만든 섬유를 말합니다. 쉽게 말해서 나무 조직 내의 섬유소를 머리카락 굵기의 십만 분의 일로 쪼개서 만들어낸 섬유인 것이죠.
나노섬유를 길게 늘리다 보면 섬유가 촘촘해져서 미세물질을 잘 통과시키지 않는 성질을 가지게 되고, 이런 성질을 화학 섬유의 강도를 높이거나 디스플레이 소재에 사용하는 등 다양하게 활용할 수 있답니다.
차세대 섬유 소재로 주목받는 나노셀룰로오스는 아래와 같은 다양한 특징을 가지고 있습니다.
1) 얇은 섬유 구성 성분으로 높은 공극률 보유
2) 잘 끊어지지 않는 고강도성
3) 모바일 연료전지로 활용이 가능한 높은 전기전도성 및 내열성
4) 낮은 열팽창계수로 온도 변화에 내성 보유
5) 환경친화적인 생산 및 폐기가 가능한 식물성 주재료
위와 같은 다양한 특징들이 나노셀룰로오스가 미래 신소재로 기대받는 이유라고 생각되는데요.
그렇다면 나노셀룰로오스는 어떻게 만들어질까요?
1) 전기방사법 – 고분자 용액에 고전압을 순간적으로 가하여 섬유를 방사하는 방법
2) 용융방사법 – 고분자 용액을 노즐에 흘리고 압출을 통해 섬유를 만든 후, 이 섬유를 분할하여 만드는 방법
3) Melt Blown 법 – 고분자를 노즐에서 압출할 때 이를 열풍으로 날려 만다는 방법
이렇게 3가지 형태의 제작 방법으로 구분할 수 있습니다.
여러 장점으로 차세대 신소재로 주목받고 있는 나노셀룰로오스는 다양한 산업 분야에서 활용되고 있는데요.
종이의 강도를 높이는 역할로 종이 산업에서, 투명하고 단단한 특징으로 전자 제품의 디스플레이에서도 활용되고 있습니다. 이 외에도 에너지 저장 장치인 태양전지의 전해질로도 사용될 뿐만 아니라 선택적으로 감지 능력을 향상시킬 수 있는 다양한 분석 화학 물질로 표면을 쉽게 바꿀 수 있어 센서 산업에서도 사용되고 있는데요.
여러 분야에서 활용이 가능한 첨단 소재인만큼 국내에서는 화장품, 플렉시블 전극, 필터 등을 중점으로 연구 중이며 해외에서도 2010년부터 일본, 미국 등을 포함한 여러 나라들이 폭넓은 분야에서 활용이 가능하도록 연구하고 있습니다. 이렇듯 많은 연구원의 노고가 들어간 만큼 그간의 연구가 하루빨리 결실을 보아 첨단소재로서의 활용을 기원합니다.
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