In situ로 은나노입자가 분산된 하이브리드 다공성 알루미늄 합금필터

Abstract

세계는 현재 세계보건기구(WHO)의 먹는 물 내의 유해성분 최대허용량을 고려한 먹는 물 권고기준(guideline values) 에 따라 각 국의 실정에 맞게 적절히 처리한 정수를 공급하고 있다. 이러한 먹는 물 내의 병원성 미생물 존재는 유아，노인 및 환자 등 면역력이 약한 사람들에게 심각한 질병으로 발병할 수 있기 때문에 그 위험성을 반드시 고려해야 한다. 미생물의 전염은 주로 물을 매개체로 하여 확산되고 있는데，현재까지 물의 정화를 위해 화학적，생물학적 그리고 역삼투압 방식 등 다양한 기술이 개발되었으나 박테리아와 같은 세균제거에는 무리가 있다. 이에 본 연구에서는 무기항균성 소재에 이용되는 금속 중에서 은(silver)을 사용하였다. 은(silver)은 저농도에서도 높은 항균작용(Antibacterial activity)을 보이며， 광범위한 병원미생물에 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있고 또한 다른 금속들에 비해 이온화 경향이 낮아서 용출농도가 낮기 때문에 은(silver)을 나노입자화한 후 in-situ 코팅을 통한 하이브리드 다공성 알루미늄합금 필터를 제조하였다. 우선， Al-4wt.% Cu의 조성을 기반으로 하는 혼합분말을 이용하여 입상화 공정 (Granulation) 및 소결을 통하여 매크로 기공구조를 가지는 다공성 알루미늄 합금 소결체를 제조하였다. 이어서 소결체를 알칼리 수용액에서 표면개질하여 소결체의 표면에 마이크로기공구조를 형성시킴으로서 하이브리드 다공성 알루미늄 소결체를 제조한 후 poy이 공정을 이용한 in-situ 은나노입자 코팅공정을 실시하였다. 이렇게 제조된 은나노입자가 코팅된 하이브리드 다공성 알루미늄 합금 필터는 SEM, TEM, XPS 및 BET 등을 이용하여 상분석， 미세조직 및 기공구조 등을 분석하였다. 본 연구에서 제안된 새로운 형태의 항균 필터는 정수 시스템 뿐만 아니라 공기 청정 시스템， 에어컨과 같은 업무용 공조 시스템 및 병원 등의 감염 예방 시설 등과 같은 환경/의학/생명과학 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.