나노섬유(nano fiber)-섬유가 나노 크기일 때의 장점과 용도

소개글

섬유가 나노 크기일 때의 장점과 용도를 단순히 장점과 용도만 나열한 것이 아니라, 이와 연관된 부분도 단행본 및 학술지를 직접 찾아 정리했습니다.

목차

Ⅰ. 나노섬유의 정의
(1) 나노섬유의 분류

Ⅱ. 나노섬유의 대표적인 제조방법
(1) 부직포방사법(bottom-up 방식)
- 전기방사법
(2) 탄소나노튜브(CNT) 성장법

Ⅲ. 나노섬유의 효과(장점)
(1) 초고비표면적 효과
(2) 나노사이즈 효과
(3) 초분자 배열효과
(4) 세포 인식 효과
(5) 계층 구조 효과

Ⅳ. 나노섬유 소재의 응용 및 용도
(1) 극한환경 방호기능 소재
(2) 고효율필터소재
(3) 전도성 나노섬유
(4) 차세대 에너지 저장기능 소재
(5) 초고효율 활성탄소 소재
(6) 조직공학(tissue engineering)용 소재
(7) 생체 적합성 소재
(8) 나노복합재료
(9) MEMS 소재

Ⅴ. Reference

본문내용

3. 나노섬유의 효과(장점)
1990년대 이후 여러 산업분야에서 나노기술의 급격한 부각과 함께 섬유분야에서도 나노섬유에 대한 관심이 폭발적인 붐을 형성하였다. 섬유공학분야에서 나노섬유는 주로 직경1㎛미만의 섬유를 의미하고 있다.
나노섬유 1가닥의 용도는 극히 한정되어 있다. 이것을 집합화, 계층화하여 구조제어를 행하고, 1차1원(사, 線狀물질), 2차 원(포, 평면화), 3차 원(입체)화하면, 다양한 효과가 출현하고, 기능성이 현저하게 향상되어 용도는 비약적으로 확대된다. 나노섬유가 갖는 기본적인 3대효과를 다음과 같이 요약 할 수 있다.
① 초고비표면적효과
② 나노 사이즈 효과
③ 초분자 배열 효과
④ 세포 인식 효과
⑤ 계층 구조 효과
이와 같은 나노섬유의 기본적인 효과로부터 다음과 같은 나노섬유의 각종 특성과 응용 영역이 아래 그림과 같이 생긴다.
< 그림 6. 나노섬유가 갖는 3대 효과와 특성 및 응용분야 >
(1) 초고비표면적효과
① 흡착특성
통상 섬유에 비해 비표면적이 103배 이상 커, 흡착성능이 현저하게 증가한다.
· 용도 : 흡착재, 바이오케이컬방지재, 이온교환체, 촉매담지재, 반응기재, 센서,
전극, 슈퍼캐퍼시터
② 공극특성
작은 공극이 생겨 분자의 필터링이 가능하게 된다.
· 용도 : 각종 분리용 재료, 센서
③ 보이드 특성
파이버에 나노보이드를 부여한다.
· 용도 : 보온성섬유, 파우링(fouling) 방지재
④ 세포생체재료 인식특성
세포가 인식해 결합하는 특이구조를 갖는다.
· 용도 : 재생의료, 바이오칩, 바이오센서, 테라메드 의료
(2) 나노사이즈 효과
① 슬립(slip)특성
분자의 흐름이 나노파이버 부근에서 슬립을 일으키고 압력 손실이 극히 저하된다.
· 용도 : 에어필터, 바이오케미컬 방지복, 각종분리재료

참고 자료

⦁ 조길수, 최신 의류 소재(개정판), p337-360, (주)시그마프레스(2006년)
⦁ 고재운 외 4명, Fiber공학(원자에서 감성까지 21세기의 섬유), p34-35, 한림원(2005년)
⦁ 섬유의류연구정보센터( http://www.ricta.or.kr/ ) 학술지
① 길명섭, "나노섬유 제조기술", [한국섬유공학회], Vol11/No3, p129-138
② 김용민, "나노섬유소재의 제품화 동향", [한국섬유공학회], Vol11/No3, p139-144
③ 양성철, "분리여과용 나노섬유 소재", [한국섬유공학회], Vol11/No3, p145-151
⦁ 한국과학기술정보연구원( http://www.kisti.re.kr/KISTI/ ) 연구보고서
① 김광회, "나노섬유소재", [한국과학기술정보연구원], p1-27