고무 나노복합재료는 교통(예: 고성능 타이어), 항공우주 및 국방과 같은 국가 전략 분야에서 중요한 응용 가치를 가지며, 복합재료의 거시적 성능은 나노 충전제-고무 계면 상호작용 및 충전제의 기지 내 분산 구조와 밀접하게 관련되어 있다. 그러나 전통적인 특성 분석 방법은 해상도 제한으로 인해 나노 규모 미세구조(계면 특성, 분산 구조)와 복합재료 거시적 성능 간 상관 메커니즘을 명확히 규명하기 어렵고, 고성능 고무 나노복합재료 설계 및 제조에 명확한 지침을 제공하지 못한다. 본 리뷰는 원자힘 현미경(AFM) 나노역학 이미징 기술의 고해상도 장점을 활용하여 고무 나노복합재료 계면 구조(계면 두께, 나노역학적 특성)를 정량적으로 평가하는 방법과 나노급 해상도의 3차원 주사투과전자현미경(3D-STEM)과 마이크로급 시야의 동기방사 X선 컴퓨터 단층촬영(X-ray CT)을 결합하여 고무 기지 내 나노 충전제의 3차원 분산 구조를 정밀하게 특성화 하는 방법(충전제 응집체 분산 균일도, 크기 분포, 내부 밀도 및 충전제 네트워크 구조의 분기도 및 연속성 등)을 주로 소개한다. 고무와 충전제의 물리화학적 특성이 나노복합재료 다중 스케일 미세구조에 미치는 영향 법칙을 정리하였다.

고무 나노복합재료;계면 특성;3차원 분산 구조;구조-성능 관계