중성자산란을 이용한 먹에 사용된 그을음의 종류 구별 및 그 필요성에 대해

Abstract

먹은 종이와 함께 고대 동양의 문화, 지식을 후세까지 전파하는데 중추적인 역할을 하게한 가장 중요한 발명품중의 하나이다. 고체형태의 먹은 이동과 보관이 용이하고, 일정한 규격과 모양으로 생산됨으로 대량생산이 가능했을 것으로 생각된다. 겉으로 보면 먹은 검은색을 뛰기 때문에 먹이 다 같은 탄소 그을음과 아교로 만들어 졌다고 생각할 수 있다. 전통 먹에 사용되는 탄소 입자는 주로 소나무 그을음, 식물성기름의 그을음 또는 광물성 재료로 제조 된 것으로 알려져 있으나, 실제로 이미 만들어진 전통 먹이 송연, 유연, 또는 광물성 먹인지를 과학적으로 규명하는 것은 어려운 일이다. 먹의 역사는 초기의 광물성 먹에서, 송연먹, 그리고 유연먹의 순서로 출연한 것으로 나타난다. 선조들은 이미 기원전부터 나노에서 마이크론 크기의 탄소나노 입자(그을음)를 만들어, 이를 먹으로 발전 시켰으며, 현대의 첨단 재료 소재인 카본 블랙으로 이어지고 있다. 카본 블랙 그을음은 타이어, 각 종 전자 제품, 항공기, 자동차, 의류, 신발, 화장품, 이차전지, 연료전지 등 거의 모든 생활에 이용되고 있다. 그러나 그을음의 입자 측정이나, 그을음의 모양, 및 종류를 과학적으로 증명할 수 있는 방법은 쉽지 않다. 본 발표에서는 투과력이 우수하고, 에너지가 작아 유물을 손상시키지 않으면서, 나노에서 마이크론까지의 넓은 크기 범위에서, 구조 측정이 가능한 중성자극소각산란 (USANS)와 소각산란 (SANS) 측정기술을 소개하자 하고, 그 결과를 보여 주고자 한다.