[나노화학공정]나노기술과 화학공학

소개

나노는 10억분의 1을 나타내는 단위로, 난쟁이를 뜻하는 고대 그리스어 나노스(nanos)에서 유래되었으며 1나노미터(nm)는 10억분의 1m로, 머리카락 굵기의 약 8만분의 1크기로 수소원자 10개를 나란히 늘어놓은 정도이다.
나노기술은 나노기술은 물질의 크기가 대략 수 100nm 일 때 나타나는 새로운 현상 및 특성을 이용하는 기술로써 수 100nm scale 은 분자 혹은 원자 수준으로써 초미세 극한 기술이다. 나노미터 수준에서 물체들을 만들고 조작하고 물질의 크기가 작아짐으로써 얻을 수 있는 정보 저장 및 처리의 극대화를 이용하는 기술이라고 할 수 있다. 나노미터란 1미터를 10억 개로 나눈 길이에 해당하며, 금속 원자 서너 개를 나열한 정도의 크기다. 또한 나노미터는 현재의 반도체를 만드는 데 쓰는 마이크론 기술에서 사용되는 마이크로미터의 1000분의 1에 지나지 않는다. 이 정도면 나노기술이 얼마나 정밀하고 세밀한 기술인지 알 수 있을 것이다.

목차

1. 나노기술이란
2. 나노기술의 역사
3. 나노기술의 특징
4. 나노기술의 접근 방식
5. 나노기술의 응용과 발전
6. 두 얼굴의 나노
7. 앞으로 나아가야 할 방향

본문내용

현재 나노기술은 전자통신, 의료, 생명공학, 국방, 환경에너지 등 모든 분야에 걸쳐 응용 또는 연구 개발되고 있다. 대표적인 예로 은나노 기술과 탄소나노튜브가 있다. 은나노 기술은 은의 특성을 나노기술에 적용하여 생활용품에 최대한의 청결함을 가능하게 하는 것이다. 은나노 기술을 이용한 세탁기의 경우 은을 전기분해하여 은이온을 세탁물에 방사함으로써 완벽한 살균효과를 거둘 수 있으며, 은나노 코팅이 되어 있는 식가나 냄비등의 가전제품들은 병균이 잠시도 머무를 수 없게 한다.
강도가 강철의 100배에 달하며 열전도율은 다이아몬드보다 높은 탄소나노튜브의 경우 전자제품의 다양한 분야에서 유용하게 사용될 수 있는데, 이를 전자총으로 사용할 경우 평면 모니터가 되며 모니터에서 나오는 전자파를 흡수할 수도 있다. 그리고 가전제품에 소재로 사용될 경우 정전기 발생을 억제하는 역할을 한다. 또한 현재보다 훨씬 수명이 긴 전지를 만들거나 절대 부러지지 않는 테니스 라켓이나 골프채를 만드는데 사용될 수도 있다.
나노기술의 발달로 인해 이제 머지 않은 장래에 인류는 단지 손목시계 크기 만한 장치 속에 CD 열장의 분량에 해당되는 엄청나게 많은 정보를 입력하여 가지고 다닐 것이다. 한편 인류의 삶을 지구 밖에서도 영위할 수 있게 되기를 꿈꾸며 그 꿈에 의해 움직여가는 미 항공우주연구소(NASA)의 가장 당명한 목표는 유인 우주선을 화성에 보내는 것이라고 한다. 이러한 꿈이 실현이 되려면 스스로 생각하고, 실험하며, 학습도 할 줄 아는 이른바 스마트(인공지능) 화성탐사선의 개발이 가능하여야 하는데 이러한 스마트 탐사선은 무게 2g, 부피 1cc, 전력 소모량 0.05watt 정도가 되어야 한다고 한다. 이러한 수치는 일전에 보낸 화성탐사선의 무게가 80000g 이고 부피는 50000cc, 전력 소모량이 300watt 인 점에 비하면 상상을 초월하게 소형화가 되지만 성능은 오히려 전보다 훨씬 더 증가하게 되는 셈이다.
나노기술을 응용해 마이크로미터 크기의 의료용 스마트 수중탐사선을 제작하여 이 탐사선들이 현재의 내시경들을 대체하여 진단, 치료, 예방 등 중요 의료행위에서 상상을 초월하는 맹활약을 할 수 있다. 또한 나노기술의 발달은 생명과학의 발전에 크게 기여하여 여러 가지 장기를 인공적으로 저렴하게 제작하여 낡은 장기를 대체하는 의료기술이 발달하여 인류는 수명을 획기적으로 늘릴 수 있게 될 뿐만 아니라 무병 장수의 천복을 누리게 될 것이 가능해 질 것으로 예견되고 있다. 나노기술의 발달은 또한 통신장비들의 극소형화를 진행시켜 지금과 같이 손에 들고 다니는 핸드폰은 사라지고 안경, 귀거리, 장신구, 심지어는 체내에 심어놓은 마이크로칩들이 개인 통신장비를 대체하게 될 것으로 전망되고 있다.
미국의 나노기술에 대한 열기에 질세라 이웃 나라인 일본과 중국, 유럽 각국에서도 국가 장래에 대한 사활을 걸고 정부 주도로 나노기술 개발에 대한 조직적이고 과감한 투자를 기울이고 있는데 우리나라 과학기술부에서는 『국가 나노기술 종합 발전 계획안』

참고자료

· 나노 산업 기술 연구조합 http://www.nanokorea.net/