... and Biological Defense Research Center, Sungkyunkwan University, 2066, Seobu-ro, Jangan-gu, Suwon-si, Gyeonggi 440-746, Korea E-mailsongcs@skku.edu 정동철 2011 조선대학교 화학과 학사 2012-현재 성균관대학교 화학과 석박통합과정 차인환 2013 성균관대학교 화학과 학사 2013-현재 성균관대학교 화학과 석박통합과정 최은정 2013 성균관대학교 화학과 학사 2013-현재 성균관대학교 화학과 석박통합과정 송창식 2001 한국과학기술원 화학과 학사 2007 MIT 화학과 박사 2007-2011 MIT 화공과 박사후 연구원 2011-현재 성균관대학교 화학과 조교수 1. 서론 1991년 Iijima에 의해 탄소 나노튜브 carbon nanotube, CNT 의 발견이 보고된 이래, 나노구조 탄소는 다양 한 관심을 받으며 왕성한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 2차원적 나노구조인 그래핀 graphene 및 그의 유도 체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 이�...

특 집 | 고분자-나노카본 하이브리드의 합성 및 응용 166 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 1. 폴리메타크릴산-MWNT 하이드로젤 하이브리드를 만드는 과정과 전 기장을 가했을 때 제시된 약물 전달 메커니즘의 모식도. 위해서는 소재 혹은 재료 자체가 센서의 기능을 갖추고 자극 응답성, 자기 진단성, 자기 회복성 등의 스마트한 기능을 갖 는 고기능성 스마트 재료가 요구되고 있다. 따라서 앞서 언급 한 새로운 성질의 고분자 하이브리드 재료가 앞으로 미래 산 업에서 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 본 특집에서 는 유기고분자와 탄소 나노튜브, 그래핀 등의 나노카본 하이 브리드 재료와 합성에 대하여 살펴보고, 그 응용에 대해 다뤄 보고자 한다. 이러한 고분자 하이브리드 재료가 나노카본으 로부터 새로운 특성을 부여 받기 위�...

특 집 | 고분자-나노카본 하이브리드의 합성 및 응용 168 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b 그림 5. a 산을 이용한 환류 acid reflux 나 음파 파쇄를 통해서 MWNT는 카복시화와 초음파조 sonication bath 에서 Pluronic® F127이나 젤라틴으 로 둘러쌓는 과정의 모식도. b MWNT-콜라겐-피브린의 구성과 제작 과정 의 모식도. 각 구성 성분은 용액 상태로 섞이고 3가지 섬유 타입을 포함하는 하이드로젤 형성. a b c d e f 그림 7. a SWNT의 바깥쪽으로 디아세틸렌 고분자 PDA 의 카복시 그룹이 배열됨과 b UV를 통한 중합의 모식도. c PDA-SWNT의 카복시산 기에 바이오틴을 부착하여 바이오틴-PDA-SWNT를 만드는 과정의 모식도. d 바이오틴-PDA-SWNT의 마이크로패턴을 만드는 과정. e 바이오틴-아비 딘 간의 상호작용을 통하여 바이오틴-PDA-SWNT의 ‘layer-by-layer’ 고정에 대한 모식도. f �...

특 집 | 고분자-나노카본 하이브리드의 합성 및 응용 170 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 12. P3DDT에 의해 형성된 고분자 쉘의 모식도. a b 그림 13. a Pyrene을 포함하는 고분자로부터 π-π 상호작용에 의한 MWNT 의 표면 개질 모식도 b Pyrene과 Ru 복합체를 포함하는 고분자의 구조. a b 그림 14. a 태양전지에 사용되는 고분자-탄소 나노튜브의 흡수 스펙트럼 비교, b 빛의 on-off에 따른 고분자-탄소 나노튜브의 전기화학적 특성. 그림 11. SWNT 선택적 분산에 사용된 고분자 종류. 되고 있는 가운데 합성된 SWNT 금속성,반도체성 로부터 각 분야에 맞는 SWNT만 분리해 내는 것을 필요로 하고있 다.20 기존의 연구는 polythiophene을 이용하여 SWNT를 분산시키는 것이 가능하다고 알려져 있지만,21 선택적으로 반도체-SWNT만 분산하는 것은 보고되지 않았다. Kim과 Bao 연�...

특 집 | 고분자-나노카본 하이브리드의 합성 및 응용 172 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b c d 그림 20. a 둘러 쌓인 P3HT로 전자가 전달 되면서 도핑된 반도체-SWNT의 모식도. b OPVs 디바이스에 사용된 물질들의 에너지 레벨 비교. c 정공수 송층 HTL 의 종류와 유무에 따른 발전효율 비교. d PEDOT-PSS와 고분자 -탄소 나노튜브의 투과도 비교. a b 그림 19. 열처리 온도와 CNT 유무에 따른 발전효율 비교. a 135 ℃ 10분, b 120 ℃ 10분. 그림 21. PVA로 개질된 산화그래핀의 합성. 형태로 빠르게 돌아가는 것을 볼 수 가 있다 그림 17 또한 100회 이상 반복하여도 이 현상을 유지할 수가 있으며 CLCP-CNT 로 만들어진 필름은 기존의 CLCP 보다 물리적 강성을 증가 시켰으며 높은 전기전도성을 가지는 것이 증명 되었다. 이는 엑츄에이터와 마이크로 로봇에 응용이 가능하 다�...