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풀러린(buckminster-fullerene:약칭 bucky ball)
 
현대 과학기술은 새로운 발전단계로 접어들고 있다. 정보·기계·재료·광·생물 공학 등 여러 분야에서 일기 시작한 충격적인 기술변혁은 서로 영향을 주거나 복합화되어 새로운 기술혁명의 시대를 펼쳐나가면서 종래 산업구조의 모습을 바꾸고 인간의 생활양식에도 큰 변화를 일으키고 있다. 현대 산업사회의 기술혁신을 주도하는 첨단기술에 대한 공인된 정의는 아직 없다. 그래서 사람에 따라 '1990년대 또는 21세기의 직업을 창조하는 산업', '고도의 변화를 가진 기술(정보처리·통신·반도체·로봇·생물공학 포함)'이라고 정의하고 있다. 첨단기반기술에는 정보·전자, 옵토일렉트로닉스 , 신소재, 생명과학이 있다. 각 분야의 현황과 전망은 다음과 같다.
 
신소재의 발견은 언제나 기술혁신을 이끌어왔다. 특히 오늘날의 첨단기술은 독특하고 새로운 발상의 신소재나 고도의 기능을 가진 소자를 개발하여 여러 가지 어려운 문제점들을 해결하리라 기대된다. 예를 들면 1986년 발견된 고온초전도물질이 한때 전세계적으로 치열한 연구개발경쟁 열풍을 몰고온 현상이나, 1985년에 발견된 탄소원자 60개로 구성된 새로운 탄소분자 버크민스터 풀러린(buckminster-fullerene:약칭 bucky ball) C60이 현재 세계 과학기술계의 뜨거운 연구개발열을 불러일으키고 있는 현상은 이런 사실을 뒷받침하는 대표적인 사례이다.
 
한편 1990년 버키볼의 양산기술이 개발되어 연구자들이 이 물질을 쉽게 입수할 수 있게 되면서 고온초전도물질 연구와 버금가는 활발한 연구개발 열의를 불러일으키고 있다. 축구공 모양의 이 신물질은 그 독특한 성질을 이용하여 윤활제·축전지·약품수용장치·스위치·자석·특수강재·초전도체 등 다양한 응용분야를 창출할 것으로 기대된다.
 

1996년도 노벨 화학상은 이제까지 알려지지 않았던 형태의 탄소인 풀러린을 발견해 화학의 새로운 분야를 개척한 영국과 미국의 공동 연구진에 수여되었다. 풀러린은 서로 결합해 새장처럼 균형잡힌 대칭구조를 이루는 탄소 원자들의 집단으로, 속이 빈 공 모양을 하고 있다. 표준 분자인 C60에서는 원자들의 결합 상태가 축구공의 이음매와 비슷하다. 기하학적으로 보면 C60은 꼭지점 60개와 면 32개를 가진 다각형인데, 그중 12개 면은 오각형이고 나머지 20개 면은 육각형이다.
 

 
"이들이 제시한 분자구조는 화학자들에게 비할 데 없이 아름답고 만족스러운 것이었다. 그것은 단일결합과 이중결합이 번갈아 나타나고, 따라서 이론적으로 매우 중대한 의미를 지닌 향기로운 3차원 체계에 해당한다."
 
특징:
 
풀러렌은 독특한 모양과 여러가지 물리적 특성으로 인해 과학자들의 관심을 단번에 사로잡았다.
우선 원자크기가 매우 작기때문에 이용도가 그 어느 물질보다 현저히 높았다. 풀러렌은 다이아몬드만큼 강하면서도 미끄러운 성질이 있어 가장 먼저 윤활제 개발에 응용되었다. 대표적인 기업이 바달이란 미국계 회사이며 이러한 신소재기술을 적용한 윤활제는 미국의 우주항공센터인 나사(NASA)의 우주산업분야에 사용되어졌다.
또한 확경적인 측면에서도, 축구공처럼 속이 텅빈 구조와 탄소원자끼리 강한 결합을 하여 반응성이 적은 풀러렌은 인체에 독성이 없다는 독특한 특징을 가지고 있어 환경문제에 갈수록 민감해지는 세계 산업분야에 새로운 패러다임을 제시하고있다.
 
출처: 첨단과학기술 [high science and technology, 尖端科學技術]
 
 
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