근적외선 차단에 최적화된 크기의 유-무기 복합입자 합성

Title
근적외선 차단에 최적화된 크기의 유-무기 복합입자 합성
Other Titles
Synthesis of Size-optimized Organic-inorganic Composite Particles for Blocking Near-infrared Ray
Author
김민규
Alternative Author(s)
Min Gyu Kim
Advisor(s)
조은철
Issue Date
2019-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
인체의 피부는 태양광에 과다 노출 시 피부노화, 주름, 홍반, 화상, 및 피부암 등의 다양한 부작용과 질병을 유발할 수 있다. 특히 태양광 중 40% 이상을 차지하는 근적외선(780―1400 nm)은 피부의 피하지방층까지 침투하여 열로 전환되고, 콜라겐의 불균형을 유발하여 피부 노화의 주 원인이 된다. 따라서 근적외선을 효과적으로 차단하고 실생활에 안전하게 적용할 수 있는 광 차단 소재의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유-무기 복합입자의 크기와 무기입자의 광 차단 성능을 조절하여 근적외선 차단에 최적화된 크기의 유-무기 복합입자를 개발하였다. 복합입자를 제조하기 위해 상용화된 광 차단 소재인 이산화티타늄@수산화알루미늄(TiO2@Al(OH)3) 무기입자와 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA) 유기 입자를 사용하였다. TiO2@Al(OH)3 입자는 비등방성과 서브마이크론 크기로 인하여 근적외선 영역에서 우수한 광 차단 성능을 나타내었다. 한편 고분자 입자의 경우, 입자의 크기에 따라 차단할 수 있는 빛의 파장이 변화한다. 따라서 계면활성제를 도입하여 복합입자의 크기를 조절하였고, 근적외선 차단에 최적화된 입자 크기를 선정하였다. 또한, 추가적으로 금(Au) 나노구조체를 도입한 Au-TiO2@Al(OH)3 및 금@실리카(Au@SiO2) 입자를 복합소재의 원료로 사용함으로써, 금 성분 고유의 국소 표면 플라즈몬 공명현상(LSPR) 제어를 통해 광특성을 조절하고 빛 바램 현상이 없는 기능성 조색원료의 활용 가능성을 확보하였다. 개발한 복합소재를 화장품 원료로 활용하기 위해 화장품 제형(oil in water, O/W)에 적용하여 광 차단 특성을 분석하였다. 복합입자가 포함된 화장품 제형을 인조피부에 도포한 후, 인공 태양광을 조사하여 인조피부의 온도 변화를 측정하였다. 각각의 제형이 도포된 인조피부의 경우 온도 상승 억제 효과가 나타났으며, 제형이 도포되지 않은 인조피부에 비해 최대 5.2 oC의 온도 감소 효과를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서는 근적외선 차단에 최적화된 유기입자의 크기 및 무기입자의 우수한 광 차단 성능을 기반으로 근적외선을 효과적으로 차단하는 유-무기 복합소재를 개발하였다. 또한, 효과적인 광 차단 성능을 나타내기 위한 무기입자의 사용량을 획기적으로 낮추어 광 차단용 화장품 소재로의 상용화 가능성을 제시하였다.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/common/orgView/000000109042http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/99849
Appears in Collections:
GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > CHEMICAL ENGINEERING(화학공학과) > Theses (Master)
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Export
RIS (EndNote)
XLS (Excel)
XML


qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE