TiO2 산화물의 광촉매 작용을 이용한 재료설계

소개

TiO2 산화물을 이용하여 구체적인 사용처와 제조된 물품을 판매가능한 타겟마켓까지 산정한 것으로

기술적 정보와 산화피막의 두께 관련 패러데이에 관한 식과 경험식을 제공하고 있습니다.

또한 다수의 논물과 신문의 기사를 인용하였습니다.

목차

1. 설계주제 선택
2. 기술현황
3. 공정 선정 이유
4. 공정 설계
5. 부가가치 산정
6. 참고문헌

본문내용

1. 설계 주제의 선택

- 선정 이유
; 저희 조가 이번 프로젝트를 준비함에 있어 첫 번째로 놓은 가장 큰 주제는 친환경적 소재와 공정 기술이었습니다. 친환경적 소재라 함은 사용에도 문제가 없어야 하지만, 그 사용의 기간이 얼마나 되는지, 또 사용 후의 처리에는 문제가 없는지 까지 고려하여야 했고 마지막으로 재활용까지 생각해야 하는 것입니다. 그런 생각을 하던 중 현대 사회에서 골프채, 야구 배트, 테니스 라켓 프레임, 당구 큐대, 자전거 프레임 등 다양한 용도에 이용되고 있는 티타늄에 대해 관심을 가지게 되었습니다. 현재 아웃도어 분야나 의류 분야 쥬얼리 등에서 사용되는 등 점점 더 활용 분야가 넓어지고 있는 추세인 이 티타늄의 현재 각광 받고 있는 부분인 체액의 생리적 거부 현상에 대한 저항성이 친환경적 성격과 부합하였습니다.
이렇듯 티타늄은 저희 조의 주가 되는 성격인 생체 친화적인 성격이 모든 금속 중 제일 좋았기 때문에 선정하게 되였고, 이 티타늄을 산화시켜 얻어지는 TiO₂의 광촉매 효과를 이용하여 새 집 증후군에 대한 대비책을 마련해 보고자 설계하게 되었습니다.

- 설계 목표
; 현재 우리나라에는 여러 건축물들이 새로 지어지고 있습니다. 그 중 가장 주를 이루고 있는 것이 바로 아파트입니다. 그런데 이렇게 새로 지은 아파트의 마감재나 자제에서 포름알데히드나 휘발성 유기화합물(VOCs) 등의 성분이 아토피성 피부염이나 두통 ‧ 천식 등을 유발시키게 되었고, 저희 조는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 태양광의 자외선을 받으면 ‘free radical ( 활성 산소 )’ 을 형성하여 표면의 유기물을 분해시키는 TiO₂의 광촉매 효과를 이용하여 새로운 상품을 개발하는 것을 목표로 하였습니다.

- 장점 또는 유의점
; 티타늄의 장점은 낮은 탄성계수와 고강도의 성질뿐만 아니라 낮은 반응성을 가지고 있기 때문에 자연 상태에서 잘 반응하지 않는 안정한 물질이여서 양극산화법을 통하여 이를 산화시켜주게 되고, 이에 따라서 생기는 TiO₂ 역시 굉장히 안정한 물질이기 때문에 공기 중에서 반응하지 않습니다. 그렇기 때문에 공기 중에서 다른 물질로 변화하지 않고, 또한 양극 산화법을 통해 전력량을 다르게 하여 티타늄에 생기는 산화층의 두께의 차이로 티타늄의 색깔을 여러가지로 나타낼 수 있습니다.

참고자료

· - 논문
· 1. 충북사범대학 과학교육학부, “Titanium, Tantalum, Niobium 및 Zinconium 금속의 양극산화에 대한 연구”, 과학교육연구소논총, 2006.
· 2. 산업자원부, “고활성 미분체 TiO₂ 광촉매계의 제조 및 응용성 개발”,산업자원부 , 1999.
· 3. 이진희, “광촉매적용을 통한 식물의 실내공기 자연정화는 향상에 관한 연구”, 실내조경, 2336.
· 4. 이승환외 3, “광촉매를 이용한 배기가스정화에 관한 연구”, 한국태양에너지학회 학술대회논문집, 2002.
· - 신문
· 5. 최치선, “[기획] 새집증후군의 정체…피해 예방과 대책”, 국민일보, 2006.02.08.
· 6. 연합뉴스, “새집 증후군 비염·후각 기능에 영향 미친다”, 2007.03.21.
· - 인터넷
· 6. Daniel Klarmann, “http://mrtitanium.com/interference.html”.
· 7. 광촉매에 관하여, “http://www.electronline.com.au/faq_sterilizers_purifiers.htm”.
· 8. “TiO2-Titanium Dioxide”, “ttp://www.noodor.net/id62.htm”.