고분자라는 말은 많이 들어보았지만, 그 뜻이 정확하게 어떻게 해석되는지 알고 계신가요?
오늘은 고분자의 의미와 활용에 대해 알아보도록 하겠습니다.
고분자 사전적 의미
분자량이 매우 큰 분자인 거대분자로 구성된 물질을 고분자라 한다. - 화학백과
고분자에는 유기고분자, 무기고분자가 있다. 같은구조가 반복된 중합체이다 - 화학용어사전
*분자: 두 개 이상의 원자가 화학결합 형태 , 단위. 물질 고유의 정체성을 갖고있는 최소의 단위체
*원자: 물질의 기본적 최소 입자 (원소의 특성을 잃지않는 범위 내)
고분자의 일반적 의미
분자량 1만이상의 큰 분자인 고분자는, 분자량이 큰 만큼 고분자 화합물이라고도 불린다.
천연고분자화합물, 합성고분자화합물로 구분되며, 구분에 따라
대표적으로 단백질, 탄수화물 등이 천연 고분자 화합물,
나일론,폴리에틸렌등이 합성고분자화합물로 알려져 있습니다.
고분자의 구조
고분자는 선형고분자, 가지고분자, 가교고분자의 구조를 가지고 있습니다.
고분자의 이러한 구조적 특성으로 그 용도가 쓰임이 다양해집니다.
선형은 저밀도 소재로, 강도와 가공성이 용이해 식품포장재 등 산업용 제품으로 활용됩니다.
가교는 구조적으로 열에 강해 신재생 에너지를 통해 만들어진 전기를 이동시킬만큼 내열성이 뛰어나 고압전선, 송전케이블등으로 활용되고 있습니다.
고분자의 활용
고분자의 활용은 대체로 산업용(공장, 건설등)으로 많이 알려져 있으나 고분자화합물이 빛을 발하는 분야가 또 있습니다.
바로 의료 분야 입니다.
의료분야에서 고분자가 빛을 발하는 이유는 신체 손상 등 자연 회복 또는 치료가 어려울 경우 , 손상부위를 대체할 수 있는 재료로 활용이 가능하기 때문입니다.
흔히 치과에서 많이 들을 수 있는 레진을 비롯해 분해가능한 플라스틱 까지 그 재료의 종류와 응용범위도 다양합니다.
아울러 인간 개인이 갖고있는 신체적 특성 등 다양성과 안정성이 중요한데, 고분자 재료는 다양한 형태로 가공이 가능하고, 생분해성, 멸균성 등 우리의 인체에 적합한 성질을 갖고 있어 의료용으로 적합하게 사용됩니다.
고분자가 의료용에서 활용된 역사 역시도 벌써 200여년에 가까워지고 있을만큼 그 역사도 짧지 않습니다.
과거에는 금속화합물로 외과적으로 활용되다가 인체조직과 장기로 확장되었고, 생분해성 고분자재료들이 개발되고 발전되면서 약물전달체 역할까지 다 활용도가 더욱 확대되고 있습니다.
의료용 고분자소재 제품
의료용으로 활용되는 고분자 소재는 분해성과 비분해성, 하이브리드 소재가 있으며
주사기, 콘텍트렌즈, 성형재료 , 가슴보형물, 인공심장 판막, 인조혈관 등이 대표적 의료용 고분자 소재 활용의 예가 됩니다
위의 상품군들은 비분해성이나 우리의 몸에서 이상반응을 일으키지 않아 오랜시간 안정적인 소재의 제품으로 활용되어오고 있으나 비분해성이라는 특성상 신체내에서 다른 물질과 결합해 딱딱하게 굳어지는 석회화가 되는 등 의료용 소재로의 단점이 있어 이를 보완하기 위해 천연고분자로의 연구로 연결, 확장될 수 있었는데요
천연고분자의 경우 생분해성이라는 강점이 있어 피부재생, 안구 상처 등의 소재로도 활용되고 있습니다.
천연고분자는 화성고분자에 비해 천연이갖고있는 독성으로 인해 연구개발, 실제 사용화까지 과정이 어렵고 비용부담이 크다는 한계점도 있습니다.
이러한 한계점을 보완한 소재가 하이브리드 소재로 하이브리드소재는 합성소재와 천연소재를 결합해 단점을 보완해 강점을 부각시켜 효능감을 높인 소재라 할 수 있습니다.
전세계가 인구감소 라는 위기에 봉착해있고, 그 중심에 고령화 역시도 화두가 되고 있습니다.
고령화에 필수적인 헬스케어 분야에서 고분자화합물의 연구개발과 활용은 더욱 커질 전망입니다.
오늘은 고분자에 대해 알아보고, 고분자가 활용되는 제품들에 대해서도 알아보았습니다.
많은 도움 되었길 바랍니다.
감사합니다.