나노과학이란

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본문내용

나노란 단어의 사전적인뜻은..
나노(nano)란 10억분의 1을 나타내는 단위로, 고대 그리스에서 난쟁이를 뜻하는 나노스(nanos)란 말에서 유래됐다.
1나노미터(㎚)라고 하면 10억분의 1m의 길이 즉, 머리카락의 1만분의 1이 되는 초미세의 세계가 된다. 이를테면 원자 3∼4개가 들어갈 정도의 크기다.
나노기술에서 다루는 범위는 주로 0.1 nm∼100 nm 이며, 그 크기가 갖는 기술적인 특성 때문에 재료 및 시스템 분야 즉, 구조 및 구성품이 물리적, 화학적, 생물학적 성질과 현상 및 처리공정에서 혁신적으로 개선된 효과를 나타낼 수 있는 곳에서 기대를 모으고 있다.
나노기술(nanotechnology, NT)이란 나노미터 크기의 구조를 만들고 그 성질을 연구하며, 이들을 마음대로 다룰 수 있는 능력을 말한다. 우리말로는 아마 초미세 기술이라고 하면 적합할지 모르겠다. 그렇다면 나노구조는 초미세 구조, 나노입자는 초미세 입자라고 할 수 있겠다. 1나노미터(nm)는 10억 분의 1미터로서 10Å 과 같다. 나노의 세계는 대략1nm에서 1 마이크로미터(=1000nm) 사이의 크기를 가지는 세계를 뜻하지만 그 경계가 명확한 것은 아니다. 원소 중에서 가장 큰 원자인 프란시움의 반지름이 약 0.27nm 라는 것을 생각하면 나노의 세계는 원자보다는 조금 크다고 볼 수 있다.\"
나노테크(나노기술)\"은 어느 특정된 과학 분야에 국한 된 기술이 아닙니다.
\"나노기술\"을 크게 보면
(1) 나노 크기의 물질로 이루어진 미세한 크기의 재료나 기계를 만드는 기술
(2) 나노 크기 영역에서 나타나는 새로운 물리 현상을 응용하여 장비의 성능을 크게 향상 시키려는 기술
(3) 눈으로는 볼 수 없는 미세한 영역의 자연 현상을 측정하고 예측하는 기술
이러한 나노기술은 다양하고 복합적인 기능을 갖는 나노 크기의 새로운 물질이나 장비를 만들어 궁극적으로 인류의 삶을 더 풍요 롭게 할 수 있는 종합적인 과학입니다.
그렇기 때문에 물리, 화학에서부터 전자, 생명공학, 에너지, 의학, 환경에 이르기까지 나노기술의 응용은 무한하다고 할 수 있습니다.
나노기술의 중요성
나노기술은 자연적인 형태로 이미 존재하고 있으며, 우리들의 일상 생활에서 매일 그 혜택을 누리고 있다. 예를 들면, 콤팩트 디스크와 비디오 디스크를 읽는 vertical-cavity surface emitting 레이저의 상용화가 있다. 비록 대부분의 과학자들은 나노기술의 도래를 전세계적인 최초의 분자기계 결합이 시작되는 것으로 정의하고 있으나 다른 사람들은 이미 나노기술이 존재하고 있음을 인정하고 있다. 예를 들면, 탄소 나노튜브 뿐만 아니라 여러 형태의 나노입자들이 antistatic(반정적) compounds나 투명 코팅 같은 특수 제품의 제작을 위하여 상용화 되어있다.
나노기술의 초기 사용자들은 군사, 화학 및 재료관련 회사들이 될 전망이다. 또한 생명공학에 관련된 회사들은 바이오 센서, 진단장치, 신경 및 근육조직의 치료 및 재생을 포함한 응용분야에 나노기술을 사용할 것이다. 이외에도 전자 및 컴퓨터 산업체, 전자기계 구성품 개발 및 센서 제작 업체들은 나노기술을 적절히 활용할 수 있을 것이다. 상용 나노기술 제품을 볼 수 있는 가능성이 높은 지역별 시장으로서는 일본, 북아메리카, 주요 유럽국가 등을 들 수 있다.
나노기술은 아직 초보적인 단계이나 기술이 성숙되면 세계는 기술혁신 시대에 돌입할 전망이다. 단기적으로 볼 때 나노기술은 현존하는 기술개발을 고급화시키는 것 외에도 새롭게 등장하는 폭발적인 기술들이 새로운 시장을 형성할 것으로 전문가들은 보고 있다. 벤처 투자가들도 새로운 사업에 투자하는 기회가 생기지만 그렇다고 모두 성공하는 것은 아니다. 장기적으로 보면, 대중적인 과대 선전의 효과로 나노기술은 결국 강력하고 가속적인 사회 혁명을 유도하여 실제로 모든 기존 산업의 공정들이 무용지물이 되고 노동의 현재 개념도 바뀌게 될 것이다.
실제는 약간 다르지만 의심할 여지없이 나노기술은 시간이 경과함에 따라 우리의 삶에 영향을 미치게 될 전망이다. 소비재는 풍부하고 저렴하며 지능적이고 내구성이 향상될 것이며, 의약과 우주기술 분야의 기술 능력은 한 단계 도약할 것이다. 또한 어떤 나노기술은 매우 강력한 군사기술이 될 가능성이 있지만, 나노기술 개발의 초기 단계에서 엄격한 규정을 적용하게 되면 특정 분야에서 상용화를 저해하거나 속도를 늦추게되고 개발비용과 실용성은 매우 악화될 것이다. 기술의 가능성과 실용적인 측면에 밀접한 관심을 갖는 것이 미래 나노기술의 실제적인 비전을 형성하는데 필수적인 요소가 되고있다.
나노기술 분야 ?
20세기가 마이크로로 대별되는 시대였다면 21세기는 나노시대라 할 수 있다. 나노기술을 응용분야별로 분류하면 크게 나노 소재기술, 나노소자, 환경/생명공학, 기반기술로 크게 분류할 수 있다. 각각의 주요 연구분야는 다음과 같다.
(1) 나노소재
- 입자재료 : 나노촉매, 나노박막, 미세분리기술, 나노탄소물질 등
- 벌크재료 : 자성재료, 고탄성재료, 저마찰제, 복합재료 등의 물성 향상
(2) 나노소자
- 나노소재 및 구조를 이용한 나노기능소자
- 초고밀도 메모리 소자, 초고속 통신소자, 초저소비 전력 소자
(3) 환경/생명공학
- 생체재료 : 바이오 세라믹스, 생체 자기물질 등
- 생체 기능소자 : 분자컴퓨터, 분자모터, 생체 전자공학
- 에너지/환경 : 고효율 태양전지, 연료전지
(4) 기반기술
- 나노 소자/소재 측정 및 평가기술
- 나노 구조체 제작을 위한 공정기술
나노기술
나노기술이란 나노미터 수준에서 물체들을 만들고 조작하는 기술을 통칭하는말이다. 나노미터란 10억분의 1m로 머리카