KAIST

분자들 사이의 화학반응이나 상호인력에 의한 ‘분자 자기조합’ 공정을 이용하면 bottom-up 방식에 따라서 나노입자, 나노막대, 나노튜브, 나노다공체 등 다양한 나노구조의 물질을 대량으로 제조할 수 있다고 널리 알려져 있다. 이러한 나노구조 물질들은 이미 여러 분야에서 이용되고 있으며 앞으로도 계속해서 새로운 분야의 신소재로서의 활용성을 탐색하게 될 것이다. 본 포럼에서는 이러한 나노구조 물질 중에서도 특히 나노다공 구조체를 중점적으로 조합공정의 개발과 응용 가능성 탐색에 관하여 논의하고자 한다. 그러나 여기서 우리가 특히 주목할 것은, 그동안의 괄목할 만한 발전에도 불구하고, 자기조합 공정을 제어하는 것이 아직도 초보적 단계에 불과하다는 것이다.  예를 들어 나노튜브나 나노막대의 직경은 어느 정도 조절할 수 있지만 길이를 조절하는 것은 쉽지 않다. 나노 다공 구조의 경우에도 직경을 한가지로 균일하게 합성하는 것은 쉽지만 크고 작은 두 가지 이상의 다공구조가 계층적으로 복합되어 있는 것은 합성이 대단히 어렵다. 이에 비하면 자연에서 발견되는 나노 무기물의 경우는 현재 인류가 과학적으로 합성할 수 있는 것에 비해 훨씬 복잡하고 다양한 구조를 갖는다. 예를 들어 규조류 미생물의 껍질 골격을 이루는 실리카 계층 다공구조는 미생물의 유전적 프로그램에 따른 나노기술로 자연스럽게 합성된다. 본 포럼에서는 장차 실험실에서 이러한 복잡계층 구조의 합성을 제어할 수 있는 화학기술의 발전 가능성을 탐색하고자 한다.