나노기술 및 정책 정보

• 목록

오사카(大阪)대학 산업과학연구소 연구그룹이 셀룰로오스 나노 섬유 제조에 필수적인 목재 펄프 원료의 해섬(解繊) 정도를 객관적으로 정량 평가하는 ‘광학 위상차 분포 분석 시스템’을 개발함. 본 시스템은 기정 단면의 석영 유로(流路)에 해섬 펄프 현탁액을 주입하는 단순 정규화 방법을 통해 해섬 펄프 현탁액의 광학 위상차를 매핑·이미지화하는 것으로, 위상차 이미지의 관측 화각(画角)에서의 평균 위상차 및 표준 편차가, 해섬도를 직접적이고 정량적으로 반영하는 것이 확인됨. 연구진은 펄프 섬유의 해섬 프로세스가 셀룰로오스 나노 섬유의 다발 구축 상태를 감소시키는 프로세스라는 것에 주목, 높은 고유 복굴절을 갖는 셀룰로오스 다발 구축 상태를 광학적으로 평가하는 픽셀 분해 위상차 분포 측정 시스템에 의해 펄프의 해섬도를 정량 분석할 수 있음을 발견함. 본 시스템은 지금까지 통일적으로 평가하는 방법이나 기준이 없었던 셀룰로오스 나노 섬유의 품질 기준 수립에 지침을 줄 것으로 기대됨. 또한, 보다 정밀한 해섬도 제어가 가능하기 때문에 목재 자원의 새로운 선진적 활용이 이루어질 것으로 전망되며, 향후, 인공 지능(AI)에 의해 해섬을 보다 명확하고 자동으로 정의할 수 있게 됨으로써 펄프 재료 및 셀룰로오스 나노 섬유의 품질을 나타내는 요소 해석 기술이 될 것으로 예상됨.

본 연구 성과는 ‘Carbohydrate Polymers’ (“Direct Determination of the Degree of Fibrillation of Wood Pulps by DistributionAnalysis of Pixel –Resolved Optical Retardation”) 지에 공개됨.