세라믹스｜R&D

요업기술원 김경자 박사·이상천 박사 연구팀

기능성 고분자/세라믹 하이브리드 나노입자와 합성공정 기술 개발

낮은 계면접착력과 생체접합성 향상 가능, 상용화 했을 때 뼈와 치아 조직의 재생에 큰 진전 ‘기대’

요업기술원(원장 오유근) 나노소재응용본부의 김경자박사, 이상천 박사 연구팀은 최근 손상된 뼈와 치아의 재생을 촉진시키는 기능성 고분자/세라믹 하이브리드 나노입자를 개발하고 이와 관련된 새로운 합성공정기술을 개발하는데 성공하였다.

‘21세기 프로티어연구개발사업’으로 수행
이 과제는 과학기술부 ‘21세기 프론티어연구개발사업’ 나노소재기술개발사업단(단장 서상희 박사)에서 지원하고 있는 것이다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술은 뼈 재생 목적으로 연구 개발된 기존의 고분자/세라믹 나노복합체의 낮은 계면접착력과 생체접합성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 새로운 합성기술이라고 한다. 이를 통해 개발된 하이브리드 나노입자를 이용하면 뼈 형성 세포의 활발한 부착과 증식이 가능한 나노복합체를 제조할 수 있으며, 상용화 했을 경우 기존 뼈와 치아 조직의 재생에 큰 진전이 있을 수 있다는 것이 연구 관계자들의 설명이다.
연구팀은 새롭게 개발한 합성공정을 통해 표면에 기능성 고분자의 도입이 가능한 하이드록시아파타이트(HAp, 수산화아파타이트) 세라믹 나노입자를 제조했다. 또한 이를 이용하여 분산특성이 향상되고 표면에 세포부착 기능을 갖는 하이브리드 나노입자를 개발했다고 밝혔다. 이 공정은 다양한 기능성 고분자를 하이드록시아파타이트 나노입자 표면에 쉽게 도입할 수 있으므로, 폭넓은 응용가능성을 갖는 기능성 유무기 하이브리드 나노입자를 개발하는데 기여할 것으로 기대되고 있다.
한편 이번 연구결과는 소재화학분야 권위지인 영국왕립화학회의 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리(Journal of Materials Chemistry)’ 2007년 1월 14일자 온라인 판에 게재되었고 표지 논문으로도 소개되는 등 세라믹 연구계의 주목을 받고 있다. 또한, 관련 연구 결과가 소재분야 저명 학술지인 미국화학회의 ‘케미스트리 오브 머티리얼즈(Chemistry of Materials)’에도 게재되었다.
박미선 기자

용어해설
기능성 고분자/세라믹 하이브리드 나노입자
고분자와 세라믹 두 소재를 복합화하여 제조한 나노크기(1nm=10억분의 1m)의 재료이다. 하이브리드(Hybrid) 나노입자는 고분자와 세라믹의 장점을 동시에 가짐으로써 획기적인 물성향상과 자유로운 물성제어가 가능하다. 전기/전자 및 나노/바이오 융합기술 분야에서 폭넓은 응용가능성을 갖는 신소재로 각광받고 있다.
저널 오브 머티리얼즈 케미스트리(Journal of Materials Chemistry)
영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발행하는 재료화학 및 신소재 개발에 관련된 논문집이다. ISI(Institute of Scientific Information)에서 매년 각 저널의 영향지수(Impact Factor)를 발표하는데, 저널 오브 머티리얼즈 케미스트리는 화학소재 관련 저널 중 높은 수준의 영향지수(3.688)를 보여주며 광범위한 응용가능성을 갖는 신소재 및 신기술과 관련된 연구결과들이 본 저널을 통해 발표되고 있다.
케미스트리 오브 머티리얼즈(Chemistry of Materials)
미국화학회(American Chemical Society)에서 발행하는 과학전문 학술 저널로서 새로운 화학반응을 통한 신소재 개발 및 특성에 관련된 연구 논문집이다. 케미스트리 오브 머티리얼즈는 화학소재 분야 관련 저널 중 가장 높은 수준의 영향지수(4.818)를 보여주며 새로운 소재의 개발 및 응용과 관련하여 파급 효과가 큰 연구 결과들이 본 저널을 통해서 발표되고 있다.

영국왕립화학회 Journal of Materials Chemistry 2007, 14(2), 117-208:
표지 논문으로 소개되었다