한국정밀공학회지
티올 코팅에 의한 구리 나노와이어 형상 및 젖음성 변화 연구
황운봉/포항공과대학교
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물에 대한 표면 접촉각이 150˚ 이상인 극소수성 표면은 물-고체 계면에 존재하는 공기 층에 의해 물방울이 표면에 맺히지 않고 쉽게 굴러 떨어지게 된다. 이러한 극소수성 표면은 자가세정(self-cleaning), 서리 생성방지(anti-frost), 유수분리(oil/water separation), 내식(anti-corrosion) 특성을 갖기 때문에, 극소수성 표면 제작과 관련된 연구가 활발히 수행되고 있다.
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구리 나노와이어는 구리의 화학적 산화에 의해 쉽고 빠르게 제작 가능하여 극소수성 표면 제작에 많이 이용되고 있다. 또한 소수성 티올로 코팅하여 구리 나노와이어 표면에 소수성 고분자 층을 형성할 수 있으며, 기존의 소수성 표면 제작에 이용되는 단분자 코팅에 비해 두꺼운 코팅 층을 형성할 수 있어 염수에 대한 극소수성 표면의 내식성을 향상 시킬 수 있다.
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티올 코팅 시간이 길어질수록 표면에 두꺼운 소수성 고분자 층의 형성이 가능하지만, 코팅 시간이 너무 긴 경우에는 산화구리가 용해되어 구리 나노와이어 구조가 붕괴되기 때문에 젖음 특성이 점차 저하되고 결국 극소수성 특성을 상실하게 된다.
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본 연구는 티올 코팅 시 소수성 고분자 층의 형성과정에서 발생하는 구리 나노와이어의 분해와 그에 따른 표면 형상 및 젖음성 변화를 분석하였으며, 이러한 연구결과는 구리를 이용한 젖음성 표면 제작과 염수에 대해 내식성을 갖는 기능성 표면 개발 연구에 활용 가능하다.
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