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신소재 · 화공

 
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  • 도전! UNIST ➊ 박장웅 신소재공학부 교수[10년 후 나를 디자인한다] 투명하고 안전한 전자피부 기술보다 ‘착용감’ “웨어러블 제품 중에 가장 인기가 많은 것이 구글글래스죠. 하지만 한 가지 큰 단점이 있습니다. 안경 렌즈에 달린 디스플레이가 어색하게 보인다는 거죠.” 박장웅 UNIST 신소재공학부 교수는 웨어러블 제품의 성공 여부는 ‘기술력’보다는 ‘착용감’에 달려 있다고 강조했다. 앞으로는 눈에 띄지 않도록 자연스럽게 만들어야 한다는 것이다. 박 교수는 지난해 10월 피부에 붙여도 티 나지 않는 투명한 ‘전자피부’를 개발해 전 세계의 주목을 받았다. 인듐주석산화물(ITO)이라는 재료로 만든 기존 투명 전극은 유리처럼 쉽게 깨져 피부에 붙일 수 없었다. 연구팀은 그래핀과 금속섬유라는 완전히 새로운 두 재료를 결합해 문제를 해결했다. 벌집 모양의 그래핀 사이사이에 길게 늘인 금속 섬유를 연...
  • 신소재를 사용한 하이테크 경주자동차 경주차의 성능을 한마디로 설명하기는 어려우나 가볍고 출력이 큰 차가 유리하다는 것은 말할 것도 없다. 가벼우면 가벼울수록 컨트롤 하기가 쉽다. 즉 레이스에서의 전투력이 높다고 할 수 있다. 그러나 일반적으로 가벼우면 아무래도 강도가 떨어진다. ‘가벼움’과 ‘강함’은 상반되는 과제인 것 같다. 이것을 양립시키기 위해 경주차에 여러가지 하이테크가 응용되기 시작했다. 올해부터 일본 토레이가 스폰서가 되어 자동차 레이스에 참가하는 ‘토레이 서드 토요타 MC86X’는 토레이의 하이테크 신소재 기술을 여러곳에 대량으로 채용한 하이테크 레이싱카로서 관심을 모으고 있다. 이 차에 채용되고 있는 것은 주로 고성능탄소섬유 ‘트레카’와 아라미드 섬유 ‘케블라’의 복합재료다. 케블라는 방향족탄화수소를골격...
  • 도전! UNIST ➋ 주상훈 에너지및화학공학부 교수[10년 후 나를 디자인한다] 수소차에 딱! 저렴한 탄소촉매 만든다 수소차, 아직은 ‘그림의 떡’ “현재 사용하는 수소연료전지로는 가격의 한계를 극복할 수 없습니다. 백금 촉매를 사용해야 하는데 너무 비싸거든요. 백금을 대신할 새로운 촉매가 수소차 시대를 여는 열쇠가 될 겁니다.” 주상훈 UNIST 에너지및화학공학부 교수는 현실적인 문제를 가장 먼저 진단했다. 수소차의 동력원인 수소연료전지는 수소와 산소를 결합해 에너지와 물을 만들어내는데 이때 반드시 촉매가 필요하다. 지금까지 상용화된 모든 연료전지엔 백금 촉매가 사용된다. 매장량이 제한된 백금의 가격은 1g 당 8만 원이 넘는다. 현대차가 수소차의 가격을 1억5000만 원에서 8500만 원으로 낮췄다고 하지만 가솔린이나 디젤을 사용하는 같은 모델의 가격(1955~2780만 원)에 비하면 여전히 3배 이상 비싼 것도 이런 이유에서다. 탄소나노튜브로 가격 10분...
  • 나날이 새로와진다인공장기 시대를 여는 신소재 소재혁명은 인간이 생명을 유지하는데 필수적인 장기(臟器)를 인공적으로 만들어 대체시키는데까지 진전되고 있다. 인공장기시대가 활짝 열리고 있다. 인공심장 인공폐 인공관절 인공신장에서 인공피부에 이르기까지, 손상된 생체조직을 복원하려는 인간의 노력은 이제 결실을 맺어가고 있다. 아직 ‘6백만불의 사나이’ 수준은 아닐지라도 생체내애서 거부감을 일으키지 않고 생명을 유지하는데 최소한의 역할을 할 수 있는, 사람이 만든 장기들이 속속 모습을 드러내고 있다. 생체에 이용되는 재료는 금속, 요업재료, 고분자 및 복합재(고분자와 요업재료를 섞어 만든 재료)로 분류될 수 있다. 이러한 재료가 생체에 이식 또는 적용될 때에는 적용되는 생체부위, 필요로 하는 생체기능 및 사용기간에 따라 요구되는 물성이 다양하다. 생체재료에 요구되는 물성은 생체적합성...
  • 공해시비 계기로 살펴본 티타늄 가볍고 강한 재질의 첨단신소재 가벼우면서도 강도가 센 티타늄은 우주왕복선이나 자기부상열차 또는 원자력발전 건설에 활용된다. 이산화티타늄은 페인트 플라스틱 고무 등의 제조에 널리 쓰이고 있다. 티타늄과 이산화티타늄에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다. 울산공단에 설립인가를 받은 미국 듀폰사의 이산화티타늄 공장건설이 '공해업소'라는 이유 때문에 지역주민들의 강력한 반대에 부닥쳐 지연되고 있기 때문이다. 금속이라 하면 철 구리 알루미늄 정도로만 알고있는 일반일들에게 티타늄 혹은 이산화티타늄은 매우 생소하다. 티타늄(Titanium)이란 주기율표에서 보면 원자번호 22, 원자량 47.9의 금속이다. 티타늄의 어원은 그리스 신화에 나오는 거인이라는 뜻의 타이탄(Titans)에서 유래됐다. 티타늄이 처음 발견된 것은 1791년이지만 그 당시에는 광석중에 포함돼 있는 티타늄의 존재를 확인했...