일반기술

나노 입자 제조 장치 및 이를 이용한 나노 입자 제조 방법

기존에 가장 많이 사용되고 있는 나노 입자의 제조 방법은 "불활성 기체 응축법(Inert Gas Condensation)"이다. 이는 불활성 기체 분위기를 조성한 챔버내에서 원재료를 저항열을 이용, 가열하여 증발시킴으로써 고체상태의 나노 입자를 제조하는 방법이다. 불활성 기체 응축법은 비교적 공정이 간단하면서 제조 공정 변수를 조절하기 용이한 장점을 가지고 있으나, 저항열을 이용함으로써 녹는점이 높은 재료의 나노 입자 제조에 제약을 받으며, 제조 시간 또한 길어 대량 생산에는 적합하지 못하다. 그리고, 필라멘트에 의한 저항열을 열원으로 사용함으로써 필라멘트가 불순물원으로 작용하여 고순도의 나노 입자 제조에 적합하지 못하고 제조 원가 또한 높은 편이다.본 기술은 상술한 기존의 나노 입자 제조법이 가지고 있던 문제점들을 보완하여 균일한 크기와 형상을 가지며, 고순도의 나노 크기 입자를 대량으로 제조할 수 있는 장치 및 이를 이용한 나노 입자 제조 방법을 제공한다.본 기술은 원재료를 수용하기 위한 챔버, 상기 챔버내에 고에너지 전자 가속빔을 주입하는 전자빔 가속기, 상기 챔버 내부를 진공으로 만드는 진공펌프, 상기 챔버 내의 분위기를 조장하는 가스를 주입하는 고압 조절기, 및 생성된 나노 입자를 수집하는 냉각판을 구비하는 나노 입자 제조 장치를 제공한다. 본 기술에 따른 나노 입자 제조 장치 및 이를 이용한 나노 입자 제조 방법은 단시간 내에 나노 입자의 대량 생산을 가능케 하고, 이렇게 제조된 입자의 크기가 균일하며 형상이 구형에 가깝다. 또, 제조 공정상 변수들의 제어가 용이하고 고순도의 제품을 생산할 수 있다. 순수한 나노 입자뿐 아니라 챔버 내부를 산화 분위기로 조장함으로써 산화물 나노 입자의 제조에도 응용될 수 있다.