은나노 세탁기나 은나노 화장품 등 생활상품을 비롯한 나노소재기술들이 이미 우리 사회에서, 가정에서 많이 사용되고 있다. 또한 자동차, 컴퓨터, 스포츠용품 등에도 다양하게 적용되어 우리 생활을 더욱 윤택하게 하고 있다. 이 책은 어렵고 먼 세계의 과학이 아니라 우리 생활에서 응용되고 활용되는 나노의 작은 세계를 살펴봄으로써 나노기술들을 재미있게 읽히도록 하고 있다. 또한 우리 조상들이 이용한 나노기술과 최첨단기술에 활용되는 나노기술을 상세하게 설명하며, 우리나라 나노기술의 현황도 꼼꼼하게 살펴보고 있다.
출판사 서평
세상을 바꾸는 작은 세계, 나노기술을 읽는다!
미래의 기술혁명을 주도할 나노기술은 정보기술(IT), 생명공학기술(BT), 환경에너지기술(ET) 등의 핵심적인 기반기술로서 우리 삶의 여러 분야에서 활용?이 증대되고 있다. 선진국에서는 국가적으로 나노 관련 정책을 수립하여 다양한 분야에서 나노 원천기술 및 응용기술을 개발하고 소재의 산업화를 추진하고 있다. 우리 일상생활에도 은나노 세탁기와 은나노 화장품 등 생활상품을 비롯한 나노소재기술들이 이미 상용화되었고 자동차, 컴퓨터, 스포츠용품 등에도 다양하게 적용되어 우리 생활을 더욱 ...
세상을 바꾸는 작은 세계, 나노기술을 읽는다!
미래의 기술혁명을 주도할 나노기술은 정보기술(IT), 생명공학기술(BT), 환경에너지기술(ET) 등의 핵심적인 기반기술로서 우리 삶의 여러 분야에서 활용이 증대되고 있다. 선진국에서는 국가적으로 나노 관련 정책을 수립하여 다양한 분야에서 나노 원천기술 및 응용기술을 개발하고 소재의 산업화를 추진하고 있다. 우리 일상생활에도 은나노 세탁기와 은나노 화장품 등 생활상품을 비롯한 나노소재기술들이 이미 상용화되었고 자동차, 컴퓨터, 스포츠용품 등에도 다양하게 적용되어 우리 생활을 더욱 윤택하게 하고 있다.
이러한 나노기술은 우리 인류가 자연에서 배우고 모방하는 것에서 비롯된다. 예를 들어 식물의 잎과 줄기를 현미경으로 확대하면 나노 크기의 모양을 관찰할 수 있으며, 흙속에 묻혀 있는 광물에도 나노소재가 숨겨져 있다. 결론적으로 자연은 나노기술과 나노소재의 보물창고라 할 수 있다. 물에 젖지 않는 연잎, 천장을 마음대로 걸어다니는 파리와 곤충, 아름다운 색깔을 가진 공작새와 나비의 깃털, 보석과 장식에 쓰이는 오팔과 전복껍질, 체온을 마음대로 조절하는 땅벌, 오염된 환경을 정화하는 규조토 등 우리가 활용할 수 있는 자연 속의 나노소재는 무궁무진하다.
한국과학문화재단 과학문화총서의 두번째 책인 에서 저자들은 어렵고 먼 세계의 과학이 아니라 우리 생활에서 응용되고 활용되는 나노의 작은 세계를 살펴봄으로써 나노기술들을 재미있게 읽히도록 하고 있다. 또한 우리 조상들이 이용한 나노기술과 최첨단기술에 활용되는 나노기술을 상세하게 설명하며, 우리나라 나노기술의 현황도 꼼꼼하게 살펴보고 있다. 더 나아가 저자들은 10분의 1 수준의 작은 세계, 즉 나노기술로 인한 사회적ㆍ경제적 파장까지 전망하고 있다.
눈으로 볼 수 없는 작은 세계의 탐구, 나노과학기술
‘나노(nano)'라는 단어는 최근 우리 일상생활에서 가장 흔히 접하는 말 중 하나다. 그중에서도 은나노, 나노공정, 탄소나노튜브 등은 이제 나노기술이 우리 시대와 뗄 수 없는 관계라는 것을 잘 보여준다. 그러나 우리는 나노를 과학적으로 인식하기보다는 단순히 ‘아주 작은 입자’ 정도로만 생각할 뿐이다. 나노는 그리스어 난쟁이(nanos)에서 유래한 말로 10억 분의 1미터의 크기이다. 즉 눈으로는 볼 수 없는 세계, 전자현미경을 통해야만 접근이 가능한 초미세 세계가 나노의 세계이다. 따라서 나노기술은 10억 분의 1 수준의 원자나 분자 단위를 다루는 초미세 가공 과학기술을 의미한다.
현대 나노기술은 1959년 한 강연에서 리처드 파인먼 교수가 ‘브리태니커 백과사전의 모든 내용을 하나의 핀 머리에 기록할 수 있다’고 제안함으로써 시작되었고, 1981년 스위스 IBM연구소가 원자의 결합상태를 볼 수 있는 주사터널링 현미경(STM)을 개발하면서부터 비약적으로 발전하였다. 화학, 물리학, 생물학, 재료공학, 전자학, 기계공학 등 많은 분야의 전문가들이 함께 연구하고 개발하는 학문이자 기술 분야인 나노과학기술은 초미세 세계에 대한 탐구를 통해 DNA구조를 이용한 동식물의 복제나 강철섬유 등의 새로운 물질을 제조한다. 또한 전자공학 분야에서는 초정밀 집적회로 등의 기술을 비약적으로 향상시킬 것이다. 따라서 과학자들은 하나같이 20세기가 마이크로미터의 세계였다면 21세기는 나노의 세계가 지배할 것이라고 전망하고 있다.
인간은 자연에서 나노기술을 배운다
인류는 자연현상을 배우고 이를 응용해서 과학기술을 발전시켰다. 자연은 인간의 가장 훌륭한 스승인 동시에 과학기술의 보물창고인 것이다. 현대 과학기술이 발달함으로써 인간이 자연을 관찰하고 연구하여 이로부터 배워서 이용할 수 있는 방법도 더욱 다양해졌다. 동물과 식물의 작은 모습을 크게 확대하여 상세하게 관찰할 수 있게 됨에 따라 자연계가 감추고 있는 나노소재의 비밀이 속속 밝혀지고 있으며, 자연을 배우고 모방한 새로운 소재도 많이 개발되고 있다.
예를 들어 식물의 잎과 줄기를 현미경으로 확대하면 나노 크기의 모양을 관찰할 수 있으며, 흙속에 묻혀 있는 광물에도 나노소재가 숨겨져 있다. 연잎이 더러워지지 않고 항상 깨끗한 자태를 유지하는 현상에서 때가 덜 묻거나 쉽게 세탁할 수 있는 의복과 코팅 기술이 상품으로 개발되고, 바다에 사는 돌말이 침적되어 지층을 형성한 규조토를 모방하여 다공질 필터가 오염된 환경 정화에 쓰이고 있다. 또한 벽과 천장을 빠르게 걸어다닐 수 있는 도마뱀붙이의 발가락을 모방해 새로운 접착제를 개발하기 위해서도 많은 노력과 돈을 투자하고 있다. 작으면서도 성능이 뛰어난 광통신용 부품을 개발하기 위해서 공작새 깃털 속에 숨겨진 독특한 나노소재를 모방하는 연구도 새로운 첨단 분야로 부각되고 있다.
결과적으로 자연은 나노과학과 나노기술의 보물창고이며, 나노기술을 연구하는 과학자들에게는 새롭게 도전할 프런티어(frontier)라 할 수 있다. 인류는 나노 세계를 관찰하는 눈을 가짐으로써 다시 한번 자연의 보물을 문명의 발전에 사용할 수 있게 된 것이다.
나노기술이 인류의 미래를 바꾼다
정보기술(IT), 생명공학기술(BT), 환경에너지기술(ET) 등의 핵심적 기반기술인 나노기술이 미래의 기술혁명을 주도할 것이라는 사실에 과학자들은 이의를 제기하지 않는다. 이는 그만큼 나노소재기술들이 상용화되었고, 나노기술이 우리 생활의 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있기 때문이다. 자동차에서는 3원 촉매를 이용해 유해한 배기가스를 무해한 가스로 정화시키고, 공해를 줄이고 연비를 높일 뿐만 아니라 잘 닳지 않는 타이어나 원형을 유지하는 페인트 등에서도 나노기술을 이용한다. 또한 현재 인류에게 닥친 가장 큰 재앙 가운데 하나인 화석연료의 고갈과 그로 인한 환경문제 해결에도 나노기술이 관여한다. 디지털 정보화 시대 IT산업의 기반이 되는 컴퓨터 관련 각종 전자제품, 즉 하드디스크, DVD, 반도체 메모리 소자, 발광다이오드(LED) 등의 성능을 향상시키는 기반기술도 바로 나노기술이다. 그 외에도 피부를 보호하고 노화를 방지하는 화장품, 자외선 침투를 막아주는 선크림, 그리고 운동선수의 안전과 경기력 향상을 위한 스포츠용품 등에도 나노기술이 적용된다.
이러한 중요성으로 인해 선진국을 비롯한 각국에서는 국가적으로 나노 관련 정책을 수립하여 다양한 분야에서 나노 원천기술과 응용기술을 개발하고, 소재 등의 개발과 산업화를 추진하고 있다. 우리나라에서도 2015년까지 세계 최고 수준으로 실용화할 나노소자, 나노소재ㆍ환경에너지, 나노바이오, 나노공정ㆍ장비 분야의 나노기술 30개를 선정하여 연구개발을 추진하고 있다. 나노기술이 곧 국가의 미래 경쟁력이기 때문이다.

목차
머리말｜21세기 미래를 이끌어가는 나노과학기술
1. 나노과학기술이 우리의 꿈을 실현한다
나노과학기술이란 무엇인가
나노구조 관찰하기
나노구조 따라하기
옛사람들이 이용한 나노기술
2. 인간은 자연에서 나노기술을 배운다
자연은 나노과학기술의 보물창고
때가 타지 않고 물에 젖지도 않는 연잎 효과
아름다운 공작새 깃털에 숨어 있는 색깔의 비밀
모르포 나비를 모방한 광결정 소자
영롱한 오팔의 빛을 이용한 코팅기술
자석 박테리아를 이용한 하드디스크
거미줄에서 배우는 방탄섬유
도마뱀붙이에게 배우는 나노접착제
체온을 조절하는 땅벌에게 배운 열전 반도체
갑옷 같은 전복껍질의 구조를 모방한 장갑차
3. 나노소재가 미래를 창조한다
꿈의 자동차에 이용되는 나노기술
나노기술이 에너지와 환경 문제를 해결한다
4. 나노기술이 IT산업을 주도한다
나노기술은 디지털 정보화 시대의 핵심
나노기술로 용량을 높이는 하드디스크
디지털 영상시대의 광디스크인 블루레이 디스크
엄청난 양의 정보를 저장하는 반도체 메모리 소자
반도체 조명의 시대를 여는 LED
5. 나노가 인간의 생활을 바꾼다
스포츠 기구에 이용되는 나노기술
나노기술이 적용된 테니스공과 골프공
운동선수를 보호하는 고기능 조깅운동화와 운동복
바람의 저항력은 높이고 물의 저항력은 줄이는 요트
살균성과 항균성이 뛰어난 은나노 입자
피부를 보호하고 노화를 방지하는 나노화장품
자외선의 침투를 막아주는 선크림
6. 나노기술이 가져올 미래 세상
부록｜나노기술의 시장전망과 종합발전계획