나노기술 및 정책 정보

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­ 최근 중국 료우닝성(遼寧省) 선양시(瀋陽市)에 위치하여 있는 ‘중국과학원(中國科學院)’ 산하 ‘금속(金属)연구소’ 연구개발팀은 전력산업(电力工业)에서의 부식 방지용 ‘나노 복합 페인트(Paint)’ 개발에서 중대성과를 달성하여 이슈가 되고 있다.

­ 전력망(電網) 시설의 부식을 방지하고 전력망 시설을 보호하는 성능의 안정성은 전력을 수송하는 전력선의 장기적인 안전 운행을 실행하는데 있어서 중요한 요소 중의 하나로 되고 있다.

­ 전력망 시설의 부식성은 단기간 내에 쉽게 감지되지 않아 중시를 받지 못하고 있는 상황이다. 하지만 전력망 시설이 부식되어 사고가 발생하게 되면 그 후과는 상상하기 어려울 정도이다.

­ 발전소 규모가 지속적으로 확대됨에 따라 전력망 안전 운행에 대한 요구가 점점 더 높아지고 있으며 전력망 시설의 부식을 방지하고 안정적인 운행을 실현하도록 하는데 대한 요구도 점점 더 높아가고 있다.

­ 이런 수요에 근거하여 ‘중국과학원’ 산하 ‘금속연구소’ 연구개발팀은 ‘나노 산화물 농축 펄프(Pulp) 및 나노 복합 페인트(Paint) 연구개발’ 프로젝트를 실행하여 중대한 성과를 달성하였다. 연구팀의 관련 연구개발 성과는 중국 ‘국가 기술 발명상’ 2등상을 수상하였다. ‘나노 복합 페인트’를 전력망 시설에서 사용해본 결과, 일반 페인트는 3년이 지나면 보수작업을 실행해야 하는데 ‘나노 복합 페인트’는 8년 후에도 여전히 성능이 완벽한 것으로 나타났다. ‘나노 복합 페인트’는 항공기 부식 방지 분야에서도 폭 넓게 응용되었는데 향후 전력망 시설 부식방지 및 보호 분야에서 더욱 폭 넓게 응용될 전망이다.

­ 지난 2003년도에 ‘중국과학원’ 산하 ‘금속연구소’의 ‘나노 복합 페인트’ 연구개발팀은 중국 산둥성(山東省) 더저우시(德州市)에 위치하여 있는 ‘더저우(德州) 딩다(鼎達) 공정유한회사’에 ‘자외선 방지 나노 복합 페인트 기술’을 이전하였다. 전력 수송선 철탑의 부식 특징에 근거하여 연구개발팀은 ‘자외선 방지 나노 페인트’ 시리즈 제품을 개발하였으며 실제 응용을 적극 추진하였다.

­ ‘자외선 방지 나노 복합 페인트’는 주로 나노 입자를 이용하여 페인트의 노화 방지 및 부식성 방지를 위한 이온 침투성을 개선하여 노화 방지 및 부식 방지를 위한 페인트의 성능을 향상시켰다.

­ ‘중국과학원’ 산하 ‘금속연구소’의 ‘나노 복합 페인트’ 연구개발팀은 나노기술을 이용하여 페인트 멤브레인의 노화 방지 및 부식 방지를 위한 지속적이고 심층적인 연구를 실행하였으며 나노 무기 입자를 응용하여 페인트의 자외선을 차단하는 성능을 대폭 향상시켰다고 한다.

­ 나노 입자는 표면 효과가 존재하기 때문에 입자의 사이즈가 작을수록 표면의 원<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />자 수량이 더욱 많아지고 활동성능이 더욱 강해진다. 나노 입자가 페인트 속에서의 표면 효과를 충분히 발휘할 수 있도록 하기 위해 연구개발팀은 나노 입자의 표면 처리 방법을 연구 개발하여 나노 입자로 하여금 멤브레인 형성 물질의 화학 역할을 발휘하게끔 함으로써 코팅 층의 ‘구멍 틈새 비율(孔隙率)’을 감소시켰으며 코팅 층의 부식 매질의 침투성에 대한 저항력을 대폭 향상시켰다.

­ 연구개발팀의 관련 연구개발 성과를 정리 과학연구 논문은 Journal of Coating and Technology Research, 2010, 7 (3): 301-313；Chinese Science Bulletin, 2010, 55 (7): 650-655와 2009, 54 (19): 3464-3472；Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2009, 22 (1): 27-34；Progress in Organic Coatings, 2008, 62: 359-368 및 2005, 53: 91-98에 공식 발표되었다고 한다.

­ 공업 환경과 해양 환경에서 작동하는 변전소에서의 ‘나노 복합 페인트’ 부식 방지 효과도 매우 뚜렷한 것으로 나타났으며 고전압 전력 수송 라인 중에서 전력선을 받쳐주는 철탑과 변압기 등 시설의 부식 방지 효과가 매우 뚜렷한 것으로 나타났다.

­ ‘중국과학원’ 산하 ‘금속연구소’의 ‘나노 복합 페인트’ 연구개발팀이 연구개발한 ‘나노 복합 페인트’는 변전소의 안전한 작동과 전력 수송선의 운행 안전을 보장하였으며 변전소의 보수 원가를 절감시켜 거대한 경제적 효과와 사회적 효과를 실현하였다.

­ 선진적인 부식 방지 성능을 보유한 ‘나노 복합 페인트’ 개발 기술과 관련 제품의 상용화는 중국의 전력산업과 전력망 시설의 부식 방지 및 안정적인 운행을 실현하는 면에서 중대한 역할을 발휘하고 있을 뿐만 아니라 중대한 의미를 가진다. ‘나노 복합 페인트’ 기술과 제품의 개발은 중국 전력산업의 부식 방지 기술 수준을 대폭 향상시켰으며 향후 중국은 전력망 시설의 부식 방지 및 보호 관련 기술 분야에서 세계적인 리딩 역할을 발휘하게 될 것으로 전망된다.

圖 1. ‘화중(华中) 전력망(电網)’ 산하 ‘후난(湖南) 전력(电力)’의 500kV 창사(长沙) 변전소(变电站)에서 실행된 ‘나노 복합 페인트’를 이용한 ‘부식방지 공정(防腐工程)’

圖 2. ‘화베이(华北) 전력망(电網)’ 산하 ‘허베이(河北) 전력회사(电力公司)’ 220kV ‘임해 라인(临海线’)에서 실행된 ‘나노 복합 페인트’를 사용한 ‘부식 방지 공정(防腐工程)’

출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201108/t20110810_3321203.shtml