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 인도 연구진은 생의학 및 보건 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있는 나노섬유에 대한 새로운 연구결과를 제시했다.
나노섬유는 최근에 점점 더 관심을 끄는 중요하고 다재다예한 1 차원 나노물질이다. 생체 적합성 또는 생분해성 물질로 만들어진 나노섬유는 그들의 독특한 성질과 기능성 때문에 생의학적 및 보건 부문에서 큰 잠재력을 보였다. 나노섬유의 높은 표면적과 다공성은 다양한 단백질과 약물 분자뿐만 아니라 세포의 접착성을 향상시키는데, 이것은 동일한 재료로 구성된 마이크로 및 매크로 상대물에 비해서 더 우수한 성능을 가진다.
나노섬유는 생의학 및 보건 분야에 다양하게 적용될 수 있고, 첨단 분야로 점점 더 적용 분야가 확대되고 있다. 전자방사(electrospinning), 용액 & 용융 방사(solution & melt spinning), 용융 블로잉(melt-blowing) 방법 등의 다양한 프로세스는 나노섬유를 제조하기 위해서 사용될 수 있다. 다양한 생의학 및 보건 분야에 사용되는 주된 나노섬유는 다양한 천연 및 합성 폴리머와 무기재료의 복합물로 제조된다. 세라믹/무기 나노섬유와 탄소 나노섬유는 점점 사용이 증가되고 있다. 나노섬유는 여과, 의료용 섬유소재, 상처치유, 조직 공학 및 재생, 바이오센서, 약물 전달 등의 다양한 생의학적 분야에 중요하게 적용될 수 있다.
나노섬유는 적용 분야에 따라서 다양한 고분자재료를 사용하지만, 실을 뽑는 방법은 동일하다. 보통 섬유는 가래떡을 뽑아내듯이 작은 구멍 속으로 섬유원료를 밀어넣고 압력을 가해서 긴 실을 만들어낸다. 이와는 다르게, 나노섬유는 고압 대신에 전기장을 인가해서 뽑아낸다. 이를 전자방사 방법이라고 한다. 고분자 물질은 고전압 전기장이 인가되면, 원료물질 내부의 전기적 반발력에 의해서 분자들이 뭉치고, 나노크기의 실 형태로 뽑아지게 된다. 전기장이 강할수록 가늘게 뽑아낼 수 있기 때문에 10~1,000나노미터의 지름을 가진 실을 뽑아낼 수 있다.
이번 연구진은 나노섬유의 재료 유형, 생의학적 적용 등과 관련된 글로벌 시장에 대해서 상세하게 분석했다. 이 보고서는 생의학적 산업에서 예상되는 나노섬유의 핵심 요인, 문제, 기회 등을 다루었다. 나노섬유 산업은 틈새 시장에 속한다. 생의학적 분야에서 나노섬유의 글로벌 수요는 2012년에 연간 30톤이었다. 나노섬유를 사용하는 생의학적 분야의 글로벌 시장규모는 2012년에 2천4백만 달러에 해당하고, 2013~2018년 동안에 36.8%의 연평균 성장률(Compound Annual Growth Rate, CAGR)을 가질 것으로 예상되고, 2018년에는 1억5천5백 달러에 도달할 것이다.
나노섬유를 사용하는 생의학적 분야의 글로벌 시장규모에서 북아메리카가 차지하는 비율은 50%이다. 그 외에, 유럽은 37%이고, 아시아-태평양은 12%이고, RoW는 1% 정도 차지한다. 폴리머 나노섬유는 재료와 관련된 시장이 가장 큰 부분을 차지한다. 생의학적 분야에서 가장 큰 부분을 차지하는 나노섬유 시장은 의료용 섬유소재, 상처 치료, 조직 공학 등에서 이용되는 여과 부분이 차지한다. 향후 5년 동안에, 나노섬유의 소비는 원하는 성질을 얻기 위한 다른 재료와의 결합성, 부직포와의 높은 호환성, 생체 적합성 나노섬유의 유용성 때문에 상당히 성장할 것으로 예상된다. 미국은 이 연구의 선도 국가이고, 한국과 중국과 같은 아시아 국가에서 이 연구 개발에 적극 참여하고 있다.
대부분의 나노섬유 제조업체는 대부분 대기업이고, 그들의 몇몇 기업은 나노섬유만을 생산하고 있다. 그러나 대부분의 응용 개발자(application developer)들은 신규 업체이고, 이들은 대학에서 개발한 기술을 접목시키는데 주안점을 두고 있다. 이 시장은 아직 초기 단계이다. 따라서 글로벌 시장에서 성공할 수 있는 충분한 가능성이 존재한다.
그림. 생의학 및 보건 분야에 매우 유용하게 적용되는 나노섬유.
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