| 초록 |
마이크로파 장치는 열전도 및 열복사 등을 이용한 종래의 외부 가열방식의 장치와는 달리 ‘마그네트론(magnetron)’이라는 초고주파 발진관에 고압전기를 가하여 2450㎒의 초고주파를 발생시킨다. 이로 인해, 1초에 24억 5천만번이나 회전하게 되고 많은 마찰열이 발생하게 되며 이 열에 의하여 반응물의 온도가 상승하게 된다. 모든 물질은 전기적으로 부도체, 즉 중성이지만 그 물질을 구성하고 있는 분자구조 자체는 양극 및 음극으로 분류되어 분자의 한 쪽 끝은 양전하를 띠고 다른 한 쪽 끝은 음전하를 띠고 있는 분자 쌍극자로 되어있다. 이러한 물체에 전계를 가하면 물체를 구성하고 있는 모든 분자들의 양전하를 띤 부분은 음극을 향하고, 음전하를 띤 부분은 양극을 향하여 정렬하게 된다. 이 때 전계의 방향이 바뀌면 앞서 정렬되어 있던 분자들은 전계의 방향을 따라 회전하여 재정렬하게 되며 재정렬하는 과정에서 분자간의 마찰이 일어나 이에 따라, 열이 발생하게 된다. 따라서 전계의 방향을 연속적으로 바꾸어 주면 마찰열이 증가하여 물체의 전 부분이 가열된다. 이러한 가열방식을 유전가열(dielectric heating)이라 한다. 이러한 유전가열 방식은 기존의 외부 가열방식과는 달리 매체내로의 균일한 가열이 가능할 뿐만 아니라, 빠른 가열속도와 장치의 단순화, 높은 에너지 효율, 장치의 조작이 간편, 청결한 작업환경 등 여러가지 장점을 가지고 있기 때문에 많은 발전 가능성을 기대할 수 있다. 90년대 이후에 유기합성관련 연구계는 물론 화학산업계에서도 마이크로파의 응용 사례가 증가하고 있어, 본 연구에서는 마이크로파 공정을 이용한 합성법의 간단한 소개 및 최근의 국내외 연구개발 동향에 대하여 기술개발 사례를 중심으로 소개하고, 앞으로의 전망에 대해 알아보고자 한다. |
