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[나노과학] 나노기술에대한 싸이트 모음. 싸이트 정리. 나노기술의 종류에 대한 정리.

과목명:과학, 삶, 미래제출일:2002/12/020262019 간호과학과 박 지 희10억분의1의 파워나노기술에 대하여1)http://tech.sbc.or.kr/200204/technology/technology.htm(테크 타임즈)*나노(nano)기술 이란?초미세 크기의 단위구조로 이루어진 재료를 나노구조체(na-nocomposites)라 한다. 이러한 나노구조체를 구축단위(building block)로 한 극미세 가공기술을 총칭한 나노기술(NT)은 전자, 재료, 의약 및 에너지 등 모든 기술분야에 응용이 가능하여 인류문명의 혁신적인 변화를 가능케 하는 정보기술(IT), 바이오기술(BT)에 이은 새로운 전략분야이다. 나노는 10억분의 1(10-9)의 크기를 나타내는 접두어로서 그리스어의 난쟁이를 의미하는 나노스(nanos)에서 유래하였다. 현재의 나노기술은 주로 크기에 국한되는 기술로서 원자·분자 단위인 나노스케일(nanoscale)에서 물질의 특성을 규명·제어함에 의해 나노구조체를 합성하여 기존 물질의 변형이나 새로운 물질을 창출하는 것으로서 원자의 세계를 다루는 초미세기술이라 할 수 있다. 즉, 나노기술은 1m의 1조분의 1(pico, 10-12)보다는 크고 1m의 1백만분의 1(micro, 10-6)보다 작은 크기인 1∼100nm의 물질을 다루는 기술이라 할 수 있다. 나노기술은 1965년도 노벨 물리학상 수상자인 Richard P. Feynman 교수의 강의 중, ‘There′s Plenty of Room at the Bottom(저변에 엄청난 가능성이 있다)’에서 예견되었다. 즉, 물질의 초미세화와 구조의 변경이 가능하다면 물질에 잠재된 특성을 과학과 기술에 사용할 수 있을 것으로 예측한 것이다.미국의 Eric Drexer는 1985년에 출간된 ‘Engine of Creation’이라는 저서에서 “나노기술은 건강에서 식량문제까지 인류의 모든 생활을 혁명적으로 바꾸어 놓을 것”이라고 주장하였으며, 이러한 예측은 미국을 비롯한 선진국들의 집중적인 연구결과나리오에 대한 논쟁은 최근까지만 해도 나노기술 연구자와 전문가 그룹 등에 국한된 것이었다. 하지만 나노기술의 상업화가 차근차근 진행되면서, 생명공학기술에 제동을 걸고 있는 역풍이 나노기술에도 불고 있다고 뉴욕 타임스는 전했다. 나노기술은 “신기술에 신중하게 접근해야 한다”고 주장해온 ‘과학·환경보건 네트워크’나 환경 및 공중보건 연구 단체의 관심사가 되고 있다. 또한 이 같은 경계론은 유럽의 규제당국 내에서 힘을 얻고 있고, 미국 규제당국에서도 자주 논의되고 있다.金然極기자 yk-kim@chosun.com▷나노기술의 분류 및 연구나노기술은 소재나 활용형태에 따라 다양한 분류가 가능하나 생명공학을 포함하는 분자나노공학(molecular nanotech-nology)과 기타의 부분을 포함하는 나노기술로 분류된다. 분자나노공학의 상당 부분은 생명공학분야에 포함되기 때문에 일반적으로 나노기술이라 함은 분자나노공학을 제외한 부분을 의미한다. 나노기술영역에서 언급한 제조공정에 따른 분류를 활용형태와 결합하면 소자기술 중심의 ‘top-down’공정과 소재기술 중심의 ‘bottom-up’ 공정으로 분류할 수 있다.*미국의 나노기술나노기술의 핵심은 나노구조체의 특성을 결정짓는 구축단위인 나노구조체의 합성기술이다. 구축단위인 0차원의 나노분말(cluster), 1차원의 나노튜브(nano-tube), 2차원의 나노박막(nano-thinfilm) 등의 조립과정을 거쳐 나노구조체로 변화하며 나노구조체의 활용에 따라 분산 및 코팅, 대표면적 소재, 벌크형 소재, 나노기능소자로 분류된다. 나노구조체에 대한 연구는 1980년대 Siegel, Gleiter 등에 의하여 시작되어 1990년대에는 재료과학을 위시한 물리, 화학 및 화공 등 다양한 분야에서 나노구조체의 설계, 합성 및 응용에 관한 연구가 활발하게 진행되었다. 미국은 뉴밀레니엄의 최우선 과학기술 정책과제로 정보기술(IT)과 바이오기술(BT)에 이어 나노기술을 추진하기로 결정하여 클린턴 대통령은 미국 국가경쟁력의 우위를 유지하기 위 더 발전시킬 것으로 예상된다. 이러한 정보산업의 발전은 기타 유통산업이나 금융 산업에도 상당한 파급효과를 가져올 것이다.나노기술의 개발이 중요한 것은 나노기술이 갖고 있는 무한한 잠재성에 있지만, 실제로는 나노기술이 갖는 특성이나 속성 때문으로, 따라서 미국을 비롯한 선진국에서는 이 나노기술에 의한 새로운 산업혁명의 도래를 예측하기도 한다.7)http://npmt.hanyang.ac.kr/bulletin/hannews-1.htm세계를 발전시키는 것은 작고 미세한 힘이다. 육안으로는 분별할 수 없는 크기인 나노크기의 재료를 이용한 첨단재료공학은 이미 21세기를 이끌 첨단의 과제로 부상하였다."먼저 약 10nm(나노미터:10억분의 1m) 크기의 합금 및 복합상 금속·세라믹 나노입자를 제조하지요. 이를 입자분말 상태로, 또는 복잡 형상의 벌크(덩어리)상태로 가공하여 최종 100nm 미만의 결정립을 갖는 기능성 벌크 재료로 제조하는 거예요."공학대학 재료화학공학부 이재성 교수는 나노입자 재료기술을 연구한다. 나노입자 재료기술은 나노크기의 금속·세라믹입자를 합금상 또는 복합상으로 제조하고, 이들을 최종 사용하는 구조형태(분말, 다공성, 덩어리)로 가공하여 재료의 성능을 극대화하는 기술을 의미한다. 금속이나 세라믹 등 재료의 결정립이 100nm 미만으로 작아질 때 기존의 이론으로는 설명되지 않는 새로운 현상들이 나타난다. 이들 나노입자재료는 광촉매, 자성, 전자소자, 센서, 촉매, 생체재료 등 다양한 분야에 응용되어 고부가가치를 창출한다.▶관련 기술8)http://www.hankooki.com/people/200110/np20011009222935hg010.htm*원자 제어기술 실증 나노기술 발전토대노벨 물리학상 수상 3인올해 노벨 물리학 수상자들은 70년 전 아인슈타인이 제시한 이론에 ‘실증의 옷’을 입힌 나노 선구자들이다.스탠포드 대학에서 학사를 마친 에릭 코넬은 1990년 MIT에서 박사과정을 밟고콜로라도 대학에서 칼 위먼과 짝을 이뤄 ‘보즈-아이슈타인 응집’에 개발·응용이 진행되고 있다. 이 「1분자 계측기술」을 이용해 분자기계의 일종인 분자모터가 활발히 연구되고 있다. 이러한 연구로 부터 분자기계의 독특한 구조가 서서히 밝혀지고 있다. 분자모터의 예로서 미오신이라고 하는 단백질운 동의 구조를 보면 미오신은 엑틴으로 불리는 다른 단백질이 체인으로 연결된 엑틴 filament 위를 움직 인다. 이 운동에는 생체중의 에너지원인 ATP(아데노신 3인산)와 결합·처리할 때 생기는 화학에 너지를 사용하고 있다. 최근 1분자 계측에 의해 미오신 분자의 운동 모습과 ATP와의 화학에너지의 교 환이 밝혀졌다. ATP로부터 에너지를 받기 전에는 미오신은 엑틴 filament 위를 브라운 운동으로 확 률적으로 이동한다. 이 경우 미오신은 전후에 동일한 확률로 랜덤으로 움직이므로 운동의 방향은 정해 져 있지 않다. 그러나 1분자 계측기술을 이용한 연구에 의해 ATP의 화학에너지를 이용해 브라운 운동을 하는 미오신의 운동으로부터 한 방향의 운동을 효율적으로 사용하는 것이 밝혀졌다. 이것은 지금까지의 정설을 뒤집는 발견으로 이 연구로부터 인공기계와는 다른 분자기계의 독특한 메카 니즘이 밝혀졌다. 인공근육이나 로봇기계에 이용되는 엑츄에이터에 응용이 기대된다.나. 나노·마이크로 칩 기술의 생명과학 분야에의 응용여기에서는 가장 실용화가 가까운 나노 마이크로 칩 테크놀로지에 대해 살펴본다. DNA 염기 배열 해석 이후의 연구에서는 고집적화, 고속화에 의한 대량 처리, 해석·반응 시간의 단축이 요구된다. 특히, 사람의 유전자(3∼4만개)로부터 발현되는 단백질은 약 10만종 또는 100만종이라고 추측되면서 향 후 이러한 막대한 수의 단백질을 해석할 뿐만 아니라 단백질을 분리·정제할 필요도 있어 다음과 같 은 나노 마이크로 칩 기술을 이용한 고효율 기능평가법(High Through Screening)이 검토되고 있다.1) 마이크로 Chamber Array단백질에 작용하는 약을 찾아내기 위한 나노·마이크로 칩 기술의 이용 예를 소개 한다. 약을 개발하는도선을 개발했다. 이번 성과는 과학기술대학이 0.4nm의 단겹 탄소관을 제작한 이래 또 하나의 중대한 성과이다. 연구원들은 0.4nm의 단겹 탄소관이 초도 온도 15도 이하일 때 특수한 초도특성을 갖는다는 것을 발견했다. 물질은 온도가 절대온도 0도 이하로 내려갈 때 저항치는 없어져 초도체로 된다. 그러나 이번 순수한 탄소에서 이전에 발견하지 못했던 성질을 발견됐는데, 나노관의 사이즈가 한층 더 극한치까지 작아졌다. 과학기술대학의 모 박사는 "이것은 이전의 과학자들이 전혀 발견하지 못했던 이상적인 도체"라며 "아직도 많은 성질들을 개발해야 한다"고 말했다. 초도체는 물질이 일정한 정도까지 냉각되면 전기를 전도하거나 저항이 없는 성질을 말한다. 이러한 물질은 고속 자기부상열차나 자기공진 현상의기 등에 사용된다. 나노과학기술은 본 세기의 영향력이 매우 큰 3대 과학기술의 하나로서 전자, 생물 등 고급 과학기술영역을 개척하는데 이롭다.14)http://www.ntra.re.kr/▶나노기술 이용해 프레스코 그림 복원레오나르도 다빈치가 나노기술에 대해 알았다면, 최후의 만찬’은 현재의 안타까운 상태에 있지 않았을 것이다. 이탈리아 화학자들은 지름이 단지 몇 백만분의 1밀리미터인 소화(消和)된 석회 입자들이 낡은 프레스코 그림이 썩는 것을 막을 수 있다는 것을 보여줬다. 레오나르도의 그림은 세월이 지나면서 최악의 영향을 받은 것 중에 하나이다. 그 그림의 손상은 잘못 알려진 물질 때문에 일어났다. 그러한 상황과 비슷한 프레스코 그림의 손상은 미술품 보존자에게는 공통 문제이다. 플로렌스 대학의 피에로 바글리오니와 동료들은 별로 알려지지 않은 작품을 구했다. 그 그림은 16세기에 플로렌스에 있는 산타 마리아 델 피오르 성당에 샌티 디 티토가 그린 클리 앵겔리 무지칸티이다. 이 그림은 벽면에서 들어올리면, 페인트가 스며든 회반죽의 얇은 조각이 떨어져서 그림이 회복 불가능하게 될 지경이 됐다. 이탈리아 화가들이 15세기에 캔바스를 사용하기 이전에, 많은 사람들은 프레스코를 만들

자연과학| 2003.11.25| 29페이지| 1,000원| 조회(1,230)

과학, 나노, 나노기술, 나노테크놀로지, NANO

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