나노 기술 (nano-technology)

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목차

나노 기술의 정의

1. 나노 계측 기술 (Scanning Probe Technology)

2. 나노 물질의 특징
2-1 광학적 특성
2-2 화학적 특성
2-3 기계적 성질
2-4 전자적 성질

3. 나노 기술의 용도

4. 나노 기술의 응용 분야
4-1 전자, 통신
4-2 재료/제조
4-3 의료
4-4 생명공학
4-5 환경, 에너지
4-6 국방
4-7 항공우주

5. 나노 기술의 응용 현황

6. 나노 현황과 미래상

7. 나노 기술의 문제점

본문내용

요한 숙제다.
4. 나노 기술의 응용 분야
4-1 전자/통신
낮은 전력소모, 적은 생산 비용으로 백만 배 이상의 성능을 갖는 나노 구조의 마이크로프로세서 소자
10배 이상의 대역폭과 높은 전달속도를 갖는 통신 시스템
현재보다 용량은 크고 크기는 작은 대용량 정보저장장치
대용량 정보를 수집 처리하는 집적화된 나노 센서 시스템
정보저장, 메모리반도체, 포켓사이즈 슈퍼 로보트
4-2 재료/제조
기계가공하지 않고 정확한 모양을 갖는 나노 구조 금속 및 세라믹
분자단위에서 설계된 고강도의 소재, 고성능의 촉매
뛰어난 색감을 갖는 나노 입자를 이용한 인쇄
나노 크기를 측정할 수 있는 새로운 표준
절삭공구나 전기적, 화학적, 구조적 응용을 위한 나노코팅
4-3 의료
진단학과 치료학의 혁명을 가능케 하는 빠르고 효과적인 염기서열 분석
원격진료 및 생체이식소자를 이용한 효과적이고 저렴한 보건치료
나노 구조물을 통한 새로운 약물전달 시스템
내구성 및 생체 친화력 있는 인공기관
인체의 질병을 진단, 예방할 수 있는 나노센싱 시스템
4-4 생명공학
하이브리드 시스템의 합성피부, 유전자 분석/조작
분자공학으로 제작된 생화학적으로 분해 가능한 화학물질
동식물의 유전자 개선
동물에의 유전자와 약물공급
나노 배열을 기반으로 한 분석기술을 이용한 DNA 분석
4-5 환경, 에너지
새로운 배터리, 청정연료의 광합성, 양자태양전지
나노미터 크기의 다공질 촉매제
극미세 오염물질을 제거할 수 있는 다공질 물질
자동차산업에서 금속을 대체할 나노 입자 강화 폴리머
무기물질, 폴리머의 나노 입자를 이용한 내마모성, 친환경성 타이어
4-6 국방
무기체계의 변화(소형화, 고속, 장거리 이동능력 향상)
무인 원격무기(무인 잠수함, 무인 전투기, 원격센서시스템)
은폐(Stealth) 무기
4-7 항공우주
저전력, 항방사능을 갖는 고성능 컴퓨터
마이크로 우주선을 위한 나노기기
나노 구조 센서, 나노 전자공학을 이용한 항공 전자공학
내열, 내마모성을 갖는 나노 코팅
5. 나노기술의 응용 현황
5-1. 암 진단·치료 가능한 나노입자 개발
충주대학교(총장 장병집) 화공생물공학과 이용규 교수(사진)팀이 전자재료에 사용되는 양자점(Quantum dots)을 이용해 암 진단 및 치료가 동시에 가능한 새로운 나노입자 개발에 성공했다. 특히 양자점의 독성을 최소화하기 위해 미셀(비결정 물질을 구성하는 미소결정 입자) 구조에 양자점의 봉입과 가교결합을 통한 안정성 향상에 성공했고, 미셀 표면에 유방암 치료제이자 항체인 허셉틴을 결합해 암의 표적화와 치료에 효율성을 부여했다.
또 암세포 주변혈관을 통해 전달된 나노입자의 암세포 치료과정을 실시간으로 모니터링 할 수 있어, 암의 조기진단 기술로도 사용될 수 있다. 이 기술이 상용화되면 MRI나 CT 촬영을 하지 않고도 암의 진단과 치료가 가능해 진다. 이번 성과는 이 교수팀 외에도 카톨릭의대 조광재 교수와 충남대 허강무 교수 등이 참여, 순수 국내 연구기반을 중심으로 대학과 병원의 전문가들이 공동연구를 통해 이뤄낸 결실이다. 이 교수팀은 나노입자기술을 이용한 암 진단 및 치료기술에 적용시킬 수 있는 플랫폼 기술에 대한 특허출원 및 시제품 제작 등을 계획하고 있다. 이 연구결과는 의학계 SCI 생체재료분야에서 최고권위를 자랑하는 Biomaterials誌 최신호에 실렸다.
5-2. 한국전기연구원‥차세대 나노인쇄기술 개발 이전
이음매 없는 원통형 나노패턴 금형제작 원천기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발돼 민간에 이전된다. 원통형 나노패턴 금형제작 기술이 개발된 것은 국내외에서 이번이 처음이다.
오현석 한국전기연구원 박사팀은 최근 서울 역삼동 한국기술거래소에서 열린 기술이전 설명회에서 이 같은 내용의 \'자기부상 적용 차세대 대면적 나노인쇄전자 기술\'을 발표, 민간에 이전하기로 했다고 9일 밝혔다.
연구원에 따르면 \'자기부상 적용 차세대 대면적 나노인쇄전자 기술\'은 기존 한국전기연구원이 보유한 자기부상 기술을 응용한 것이다.
진공 속에서 직경 100㎜,길이 300㎜ 크기의 금속 원통을 자기장의 힘으로 공중에 띄운 뒤 이를 나노(10억분의 1m)급 초정밀 위치제어 기술로 미세하게 회전 및 이동시켜 원하는 무늬(패턴)를 기판 위에 인쇄할 수 있는 첨단 기법이다. 연구원 관계자는 \"원통형 금형 소재를 인쇄기의 롤러처럼 활용해 대면적 나노패턴을 이음매 없이 자유자재로 인쇄할 수 있다\"고 설명했다.
반도체 회로도 등을 기판 위에 인쇄하는 데 쓰이는 기존 나노패턴 인쇄 기법은 사각형 마스크 틀에 인쇄 패턴을 그린 뒤 이를 감광제가 발라진 기판 위에 대고 위에서 빛을 내리 쪼여 무늬를 인쇄하는 방식이었다. 이 같은 방식은 마스크 틀의 크기가 작아 대면적 패턴을 인쇄할 경우 작은 패턴을 여러 번 인쇄해야 하는 불편이 뒤따랐고, 시간도 많이 걸리는 단점이 있었다. 이에 반해 이번에 개발된 기술은 원통형 둘레의 총 면적을 모두 사용해 넓은 면적의 인쇄가 한 번에 연속적으로 이뤄져 인쇄시간을 최대 100분의 1까지 단축할 수 있다는 장점을 갖고 있다.
연구원 측은 이번 기술 개발로 반도체 회로，고휘도 광학필름，태양전지 등의 대면적 나노패턴 인쇄가 가능해진 데다 디스플레이용 핵심소자 개발，고가 광학필름 국산화，독창적 디자인의 제품개발 촉진 등 반도체 · 디스플레이 세계 시장을 주도할 수 있는 계기가 마련된 것으로 평가하고 있다.
현재 대부분 수입에 의존하고 있는 고휘도 광학필름과 고효율 태양전지(나노안테나) 등은 세계시장 규모가 4조원 대에 달해 이번에 개발된 기술의 경제적 가치도 상당하다고 연구원 측은 분석했다.
연구원은 현재 이 기술을 적용한 시제품 제작을 완료한 상태이며, 개발된 기술 전체에 대한 통상실시권을 민간 기업에 이전할 방침이다. 수요 업체에는 기술지도도 함께 진행할 예정이라고 연구원 측은 밝혔다.
5-3. 그린나노 8.8양파 출시
양파의 인체 흡수력을 높인 `나노 8.8 양파` 제품이 출시됐다. 9년여의 연구 끝에 액체를 나노화하는 데 성공했으며, 양파엑기스 입자를 적혈구보다도 작은 미세 크기로 쪼개 혈관

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나도기술,   생명공학,   환경,   에너지,   국방,   항공우주