인하대는 고분자공학과 원수경(25‧지도교수 위정재) 대학원생이 최근 열린 한국 섬유공학회 2018 춘계학술대회에서 논문 ‘열가소성 폴리우레탄-산화철 나노복합체의 급속침전 공정에 의한 분산성 향상(Homogenous dispersion of iron oxide nanoparticles in thermoplastic polyurethane via rapid precipitation technique)’으로 우수포스터발표상을 수상했다고 21일 밝혔다.
원수경 학생이 발표한 논문은 폴리우레탄 내에 산화철 나노입자를 나노스케일로 분산하기 위해 기존 용매증발(Solvent evaporation) 방식이 아닌 급속침전(Rapid precipitation)을 도입해 얻은 고분자 나노복합체의 결과를 담고 있다.
마이크로입자 대비 나노입자는 입자 간 거리가 가깝고 넓은 계면적을 가지고 있어 입자간 인력이 크게 발생한다. 따라서 고분자 나노복합체를 제조할 때 일반적인 용매증발 공정을 사용하면 나노입자가 잘 분산되지 않고 응집이나 상분리 현상이 나타난다.
급속침전은 고분자에 대한 용매의 용해도 차이를 이용한 방법이다. 고분자 용해 능력이 좋은 용매에 있던 고분자-나노입자 용액을 용해능력이 떨어지는 용매에 넣으면 고분자 사슬이 수축하면서 나노입자를 옭아매어 응집이 발생하기 전에 복합체를 형성한다.
원수경 학생은 급속침전 공정을 사용해 열가소성 폴리우레탄에 산화철 나노입자를 상분리 없이 나노 스케일에서 성공적으로 분산시키는 결과를 얻어냈다.
이번 연구 결과로 분산성을 갖고 있는 고분자 나노복합체 제조로 원하는 방향으로 움직일 수 있도록 제어가 가능한 소프트 로봇을 개발하는 데 기초 연구로 활용될 것으로 기대하고 있다.
인천=정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr
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