메조포러스 분자체에 담지된 무기분체의 자외선 차단기능에 관한 연구

Abstract

요약문

근래 CFC's 를 비롯한 V.O.C. 에 의해성층권에 존재하는 오존층의 파괴가 심각하게 발생됨에 따라 대기권의 자외선 차단 효과는 크게 감소되었으며, 이에 따라 태양 광선 중 단파장에 해당하는 자외선이 예전보다 많이 지표까지 도달하게 하여 생명체에 커다란 위험 요소가 되고 있다. 특히 과도한 자외선이 피부에 도달하여 자극을 주는 경우, 홍반, 흑화 뿐 아니라 피부암 등을 발생시킬 수 있는 위험이 점점 심각해지고 있어 자외선 차단에 대한 중요성이 매우 크게 부각되고 있는 실정이다. 이러한 자외선의 해로운 효과를 방어하기 위하여 자외선의 에너지를 열, 파동, 형광, 라디칼 등으로 변환하여 피부를 방어해 주는 유기계 자외선 흡수제와 자외선을 산란, 흡수하는 무기계 자외선 산란제가 사용되고 있으며, 특히 넓은 파장 영역의 자외선을 방어하고, 안전성이 높은 자외선 산란제의 중요성이 더 크게 대두되고 있다. 이산화티탄과 산화아연 등의 소재들은 굴절률이 높아 빛을 산란시키는 효과가 우수한 무기계 자외선 흡수제이며 표면 성질을 변화시키거나, 유무기 분체에 복합화 또는 계면활성제로분산 안정화시켜 응집을 방지하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 다양한 무기계 자외선 산란제의 분산성을 증대시키고 안전성을 향상시킬 목적으로, 최근 촉매, 흡착, 센서 등 다양한 응용분야에서 크게 각광 받고 있는 소재인 메조포러스 분자체 내에 무기자외선 산란제를 담지하여, 그 화학적 특성과 자외선 차단효과에 대하여 고찰함으로써 새로운 자외선 차단 연구 분야로서 메조포러스 분자체의 응용 영역을 제시하려 한다. 이를 위하여 이산화티탄 전구체의 종류, 함량, 소성 온도를 다양하게 변화시킨 후, 여러 가지 기공 구조의 메조포러스 분자체를 합성하고, 이산화티탄을 담지하였다. XRD, SEM, TEM 으로부터 메조포러스 분자체의 구조 변형없이 이산화티탄이 담지될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 또한 titanium isopropoxide 를 전구체로 하여 45 wt% 까지 이산화티탄을 MSU-H 에 담지하고, 소성 온도는 1000 ℃ 에서 처리할 때 가장 뛰어난 in vitro 자외선 차단 효과가 나타남을 알 수 있었다. 산화아연과의 상승 효과를 확인하기 위하여 이산화티탄/산화아연의비에 따른 in vitro 자외선 차단 효과를 확인하였으나, 이산화티탄 단독으로 사용할 때가 더 효과적이었다. 이상으로부터 이산화티탄을 메조포러스 분자체에 담지함으로써 뛰어난 자외선 차단 효과를 갖는 물질을 개발할 수 있었다. 추가로 담지된 이산화티탄의 결정구조를 rutile 로 변환시키는 연구를 진행한다면 본 연구에서 보다 더 뛰어난 자외선 차단 효과를 가지는 무기계 자외선 산란제 담지 메조포러스 분자체를 개발할 수 있을 것이다. 더불어 MSU-H 보다 더 작은 입경을 갖는 메조포러스 분자체에 적용함으로써 자외선 차단 효과를 최대로 부여할 수 있는 메조포러스 분자체를 확인할 필요가 있다.