지구상 가장 가벼운 고체 Aerogel (ppt)

소개

현재 각광받고 있는 신소재를 선택해 조사한 과제로
지구상에서 제일 가벼운 고체라는 Aerogel에 대해 자세히 조사해보았습니다.(ppt 자료입니다.)
ppt자료이니만큼 내용정리가 깔끔하고 한눈에 들어옵니다.
발표를 위한 자료가 아니라 제출용이었기때문에 내용도 많습니다.

목차

*에어로젤 이란?
*개발배경 및 파급 효과
*제조 과정
*활용용도 및 적용사례
*상용화를 위한 노력
*향후 전망
*자료출처

본문내용

[분말상태의 에어로젤]
에어로젤의 발견 - 1931년 스티븐 크리슬러가 최초 발견 - 이후 많은 연구자들이 지속적인 연구 개발을 시도했으나 번번히 상업화 실패
에어로젤의 상업화의 난제
- 1990년대 말까지 에어로젤은 제조에 3일 이상이 소요되는 등 비용이 엄청남 - 손가락으로 눌러도 깨질 정도로 약해 실용화에 어려움을 겪음
[에어로젤의 구조 나노입자, 높은기공도]
에어로젤 제품의 특성
매우 높은 기공도(98% 이상)
초경량(보통 0.003-0.8g/cm3 정도의 밀도)
: 공기무게의 3배
고 비표면적(최대 2000m2/g 가능)
섭씨 1,400℃의 고온을 견디는 내구성과 단열성
극히 낮은 열 전도성
높은 충격 완충성
우수한 방음성
반투명, 별명 : 푸른연기
불을 붙여도 에어로젤위에 올려놓은 성냥 에 불이 붙지 않는다.
2.38g 의 에어로젤이 2.5kg의 벽돌을 지탱하고 있는 그림
벽돌 밑에 있는 푸른 물질이 에어로젤
1930년대에 Kisler가 최초로 무기염이나 물유리 등으로부터 에어로젤의 합성에 성공한 이후 오랫동안 별다른 연구성과 없이 있다가 1950년대에 Kisler가 다시 연구를 재개 하면서 개발한 제조법을 바탕으로 실리카 에어로젤의 생산을 자문하였다. 그러나 고가의 제조공정으로 인해 생산공정은 운전을 멈추고 말았다.
그 후 1962년에 프랑스 정부가 Teichner교수에게 로켓 연료저장을 위한 다공성 물질에 관한 연구를 의뢰하면서 다시 에어로젤에 대한 관심이 일기 시작하였다. 마침내 프랑스 연구팀은 TMOS(tetramethaoxysilane)을 메탄올에 녹여 극소량의 물만으로 산 또는 염기를 촉매로 사용하여 실리카 습윤젤을 만드는데 성공하여 오늘날 가장 널리 알려져 있는 알콕사이드를 전구체로 사용하는 솔-젤 합성법이 개발되었다.
이후 1980년 TMOS 대신 TEOS(tetraethoxysilane)를 전구체로 사용하는 솔-젤 공정과 위험한 알코올 초임계 건조 대신 이산화탄소를 매개물로 사용하는 공정을 개발하여 에어로젤 제조에 큰 발전이 있었다. 에어로젤의 응용분야에 대한 관심이 점차 고조되면서 프랑스, 독일, 미국 등지에서 활발한 연구가 진행되기 시작하였고, 마침내 1994년 부터는 실리카 에어로젤에 대한 파일럿 단계의 합성연구가 수행되기 시작하여 단열재 및 항공 우주 분야에서 본격적으로 활용되기 시작하였다.
그후 2003년 미국의 아스펜 에어로젤에서 한국인 공학자 이강필 박사가 세계 최초로 실용화에 성공하게 된다. 이강필 박사는 에어로젤에 특수 섬유를 첨가해 헝겊처럼 부드러워서 쉽게 깨지지 않고, 짧은 시간에 대량생산이 가능할 수 있는 새로운 에어로젤 기술을 개발하였다. 이 개량 에어로젤은 섭씨 1,100℃에서도 전혀 타지 않고, 충격방지 시트를 놓고 화약을 터뜨려도 전혀 흔적이 남지 않아 유리섬유 등 기존의 건축물 단열재를 대체할 소재로 주목을 받았다.

참고자료

· www.koci.re.kr(산업기술연구회)
· www.aerogel.co.kr(에어로젤 코리아)
· www.nanotech.re.kr(국가 나노 정보기술 포털)
· http://newsmaker.khan.co.kr/
· cakel.tistory.com
· cafe.naver.com/dayofeclipse
· blog.naver.com/windwindwin
· hyweb.hanyang.ac.kr/~enelab/home/data/SCF Drying.ppt
· http://images.google.co.kr/imghp