글로벌 세계 대백과사전/기술·통신/재료기술/유기재료기술/유기재료기술〔서설〕

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有機材料技術〔序說〕 유기재료란 유기화합물로 이루어진 재료를 말하는 것으로서, 천연으로 나는 면(綿)·양모(羊毛)·비단(絹)과 같은 섬유류, 목재·종이·펄프·고무·천연수지·향료·가죽·아교 등의 천연 유기재료와 인공적으로 합성해서 만든 플라스틱·합성섬유·합성고무 등과 같은 합성유기재료가 있다. 인간이 사용해 온 재료를 역사적으로 본다면 석기 시대·청동기 시대·철기 시대를 거쳐 오는 동안 돌·청동·철 등이 각기 그 시대의 생활에 필요한 주요 재료가 되어 왔으며 근대에 와서 금속재료 외에 요업재료(窯業材料:도자기·유리·시멘트 등)를 사용해 왔는데, 최근에 와서는 새로운 재료로서 합성유기재료가 널리 쓰이고 있다. 처음에는 합성유기재료인 플라스틱이 천연유기재료·금속재료·요업재료 등 다른 재료의 대용품으로 등장했으나 이것이 다른 재료에서 볼 수 없는 여러 가지 장점, 예를 들면 강인성(强靭性)·경량성(輕量性)·내부식성(內腐飾性)·착색성(著色性)·빠른 생산성·저가 등의 장점으로 인해 우리의 일상생활에는 물론 전기·전자·기계·건축·기타 각종 산업에 필수 불가결한 재료가 되어 지금은 대용품이라는 개념보다는 새로운 재료로서의 위치를 확고히 하고 있다. 합성고무에 있어서도 오늘날 천연고무와 화학적 구조 및 물리적 성질이 꼭 같은 합성고무를 만들고 있고, 천연고무보다 여러 가지 장점을 가진 여러 종류의 합성고무가 사용되고 있다. 섬유에 있어서도 합성섬유는 천연섬유에서 볼 수 없는 좋은 성질을 가진 나일론·폴리에스테르 섬유·아크릴 섬유 등 여러 종류의 합성섬유(合成纖維)가 널리 사용되고 있다. 이들 합성유기재료는 그 원료를 값싼 석유로부터 얻으며, 근래에 발달된 우수한 합성기술에 의해 쉽게 만들 수 있다는 데에 가장 큰 장점이 있다. 현대의 석유화학공업이란 바로 유기재료의 합성공업이라 할 수 있다. 석기 시대·청동기 시대·철기 시대라고 하는 말이 그 시대에 사용된 재료 중 일상생활에 필수적이며 양적으로 가장 많은 재료의 이름을 붙인 것이라 생각한다면 21세기는 합성유기재료 또는 플라스틱재료의 시대가 될 것이라는 것은 의심할 여지가 없다. 게리첸(J.C.Gerritsen)이란 경제학자는 1970년을 기준으로 하여 2000년의 철의 소비량이 약 2배로 늘어날 것임에 반해 플라스틱의 소비량은 무려 25배 늘어날 것이라고 전망하였다. 합성유기재료는 다른 재료와 비교할 때 결점이 없는 것도 아니다. 우선 자원 면에서 볼 때 석유의 매장량과 관계가 있기 때문에 불안한 면이 있다. 다음은 환경공해와 관계되는 폐기물 처리문제이다. 합성유기재료는 천연유기재료나 금속재료 등과 비교해서 화학적으로 안정되어 있기 때문에 자연분해·산화·미생물에 의한 부패 등이 불가능하여 폐기물이 축적될 때 큰 문제가 되어 특수처리를 하지 않으며 안 된다. 물리적 특성 면에서 다른 재료와 비교한다면 유기재료는 금속재료·요업재료 등에 비해 열적 성질이 낮다는 데 결점이 있다. 또 기계적 강도 면에서도 문제가 있지만 최근에는 다른 재료와의 복합재료(複合材料), 일례로 유리섬유로 보강된 플라스틱과 같은 것이 있어 강철과 같은 큰 기계적 강도를 필요로 하는 데 이용될 수 있다. 머지않아 장래에 천연유기재료인 목재·종이·피혁 등은 합성유기재료로 대치될 전망이 보이며 합성재료로 된 피혁은 이미 널리 사용되고 있다. 유기재료의 용도 면에서 본다면 천연유기재료인 섬유·고무·피혁·목재·종이 등과 같이 한정된 용도에 그치지 않고 합성유기재료는 종래의 천연유기재료가 사용되어 온 모든 용도에 대치하여 사용되고 있다. 또한 더 나아가서 금속재료·요업재료가 쓰이던 분야를 침범하여 건축자재·기계부품·전기 및 전자부품·자동차·기차·선박·항공기·미사일·인공위성에 이르기까지 사용되고 있으며, 최근에는 인체의 일부, 예를 들면 인공심장·신장·혈관·뼈·이빨·피부 등에까지 합성의 유기재료를 사용해서 만들고 있다. 또 접착제·도료·잉크·직물처리제·목재가공제·피혁가공제·콘크리트가공제 등과 같이 다른 재료의 성질을 개량하는 처리 및 가공제로서도 이용되고 있다. 유기재료는 표면활성제·향료·안료 등과 같이 저분자물로 이루어진 것도 있으나 천연의 섬유·피혁·고무는 물론 합성유기재료의 대부분은 고분자물(高分子物)로 이루어져 있다. 고분자물이 재료로서의 중요성이 커지고 합성·가공 등이 다양하게 발전함에 따라, 이들 재료를 다루는 학문도 종래에는 화학의 일부에서 다루어 왔으나 근래에는 하나의 종합과학으로서 고분자과학이라는 학문의 새로운 분야가 나타나게 되었다. <盧 益 三>