| 초록 |
산화티타늄 나노구조체는 환경정화소재와 생체적합 소재로 활용하고자 연구되고 있다. 특히, 산화티타늄 나노입자의 경우 넓은 비표면적과 높은 반응성으로 주목 받고 있다. 그러나 재활용 공정 중 나노입자의 원심분리가 어렵고 세척과정에서 재료손실이 발생하는 문제가 있다. 나노 입자의 특별한 기능을 활용하면서도, 재활용 공정 프로세스 중에 발생되는 이러한 문제를 방지하기 위하여, 나노 입자 구조를 일정부분 유지하면서 단단한 형태의 박막 벌크를 만드는 제조공정이 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노입자를 이용하여 산화티타늄 박막을 형성하기 위해 크게 두가지 프로세스 제조공정을 도입하였다. 첫 번째로, 습식 화학반응에 의한 Sol-gel 합성 공정을 진행하였다. 나노입자의 형성을 위해 Sol-gel 과정 중에 수산화 암모늄을 첨가하였고 그 후, 이 Sol-gel용액을 바코팅 방법으로 기판에 코팅하였다. 기판과 물리적 접합으로 형성된 나노입자 형태의 박막은 결정성이 거의 없어 견고함이 없으며, 접합력이 약한 특징을 가지고 있다. 두 번째로 산화티타늄 Sol-gel 박막에 어닐링 및 레이저 조사 공정을 진행하였다. 열처리 공정과 레이저 조사 공정으로 인해 박막의 결정성이 향상되고, 박막과 기판의 화학적 접합을 형성하여 견고성 및 접합특성이 증대되었다. 각 공정 후 박막의 결정성은 SEM과 XRD을 이용하여 확인하였다. 이러한 견고한 산화티타늄 박막과 본 제조 방법의 도입은 바이오 소재로서의 생체적합성뿐만 아니라 생체 삽입을 위한 기계적 특성을 확보할 수 있게 한다. 또한 산화티타늄 나노입자를 포함하는 박막의 제조 공정에 대한 연구는 다양한 금속산화물 나노입자의 박막화 연구에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. |
