자기 세정(Self-cleaning)

자기 세정(Self-cleaning) 물체의 표면은 자연환경에서 서서히 오염되고 이것들을 청소하는 것은 많은 노력을 필 요로 하며 세제는 환경에 나쁜 영향을 미치기 때문에 오염을 방지할 수 있는 자기 세정 력을 갖는 기재의 개발은 오랜 꿈이었다. 자기 세정 특성을 갖는 기재는 대부분 식물의 연잎효과 즉, 소수성 표면 화학을 조합한 거친 표면으로 만들어지며 케첩, 겨자, 적포도 주 및 커피를 떨쳐내는 셔츠, 블라우스, 스커트와 바지 등에 실용화 되었다.고급 건축소 재 생산업체인 STO Corp.(USA)는 1999년부터 연잎과 유사한 높은 발수성을 부여하고 곰 팡이와 조류의 성장을 억제할 수 있는 외장 페인트인 Lotusan®을 시판하고 있다. Mincor® TX TT(BASF)는 나노구조 표면을 기반으로 하는 마감재로 자기세정효과를 갖는 직물 생산을 가능하게 하는 제품이다. Nano-CareTM는 Nano-Tex사에서 생산되는 의류 마감재로 Nano-CareTM로 처리된 섬유나 실로 제조된 의류는 액체, 먼지나 땀의 분자들 을 밀어낸다. Schoeller Texti AG가 개발한 NanoSphere는 나 노크기의 실리카나 폴리머로 의류용 섬유에 부착되고 이들 입자들이 울퉁불퉁한 거칠 기를 부여하여 직물을 초발수성이고 자기세정이 가능하게 한다. 

초발수성 코팅은 자기세정(self-cleaning) 페인트, 내식성(anti-corrosion) 코팅, 열교환기 용 방빙(anti-icing) 기능, 유체 시스템용 난류 제어 등에 활용된다. 광학적으로 투명하고 기계적으로 내구성이 있으며 자기-세정성이 있는 초발수성 코팅은 일상생활에 응용분야 가 넓다. 초발수성 표면 자기세정 페인팅용 나노 다공성 고분자 초크의 손쉬운 합성 방 법이 보고되었으며 이 나노 다공성 고분자 코팅은 용이하고 빠르고, 안전하고 일반 기 재 위에 초발수성 표면을 대규모 제작용으로 새로운 문을 열 수 있다. !13) 실리카-PMMA 복합재료를 이용하여 유리가 반-투명성이고 내구성과 자기-세정성을 갖도록 졸-겔 공정 에 의해 처리한 연구결과에 의하면 물방울은 코팅 위에서 거의 구형을 취하였고 수 접 촉각은 약 159o를 나타내었다. 코팅 표면에서 10㎕의 물방울은 먼지입자 10㎎을 씻어 낼 수 있었으며 초고압수에도 초발수성이 유지되고 

강력한 초발수성과 초친유성 (superoleophilicity)을 띠고, 실리카 중의 낮은 PMMA(2vol%) 부하로 낮은 광학적 투명성 뿐만 아니라 기계적 안정성도 향상되었고 통상의 조건 하에 공기 중에서 6개월 이상 저장 후에도 양호한 초발수성이 유지되었다.  

출처:한국과학기술연구원