용어의 정의

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나노입자가 흥미를 가지는 이유는 입자크기가 자외선이나 가시광의 파장에 비해 짧고 벌크물질에 비해 많은 수의 원자나 분자가 표면에 위치하게 되어 입자의 크기나 형태에 따라서 물리, 화학적, 광학적 특성이 매우 민감하게 변화하기 때문이다. 나노입자는 콜로이드 합성법, 진공증착법, 화학기상응축법, Langmuir-Blodgett 법의 자기조합 단분자막을 이용한 제조방법 등이 이용되고 있다. 나노입자는 촉매, 광전자, 전자재료, 신소재, 비선형과학, 의학, 생명공학 등 광범위한 분야에서 응용이 될 수 있다. 수십 나노미터의 은이나 금 등의 콜로이드 입자를 유리와 같은 고체표면에 도포된 금속박막은 재현성과 안정성이 우수하며 입자의 크기와 입자간의 간격에 따라 광학적 특성을 용도에 맞게 조정할 수 있다. 반지름이 1 nm인 나노입자에는 대략 25개 정도의 원자가 있으며, 이들 대부분은 나노입자의 표면에 위치하게 되어 벌크 상태의 물질들보다 단위 원자당 높은 에너지를 가지고 있다. TiO2의 경우 입자 크기가 20 nm 이하가 되어 형광등이나 백열등에서 발생되는 약한 자외선을 받으면 살균력, 자가세척력, 김서림방지 효과를 갖게 된다. 실리콘 기지재 내에 산화철 나노입자의 크기와 함량을 조절하여 전기전도도와 상자기성을 용도에 적합한 상태로 조정하여 자기장내에서의 약전달, 세포제거 등의 진단 및 치료법에 적용하거나 물질재생, 마그네틱 잉크 및 마그네틱 기억소자 물질 제조분야에 응용이 되고 있다. 또한 CdS, CdSe 나노입자의 경우에는 밴드갭 등의 물리적 특성을 입자의 크기로서 조절하여 특정 응용에 최적화된 반도체 물질의 제조가 가능함이 입증되었다. 전자적인 성질을 가지는 반도체, 자성금속의 나노입자들은 크기가 작아지면서 일반적으로 10~100 nm 정도에서 자기적인 성질이 최대가 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 것을 응용하여 테라급 정보저장장치까지 발전을 꾀하고 있다.