비가 와도 자동차 유리에 습기가 차지 않고, 먼지가 쌓이지 않아 효율적으로 태양전지 기판을 제작할 수 있는 기술이 개발됐다.
김근형 조선대 기계공학과 교수팀은 전기유체 공정을 이용한 자기배열식 초발수성 표면 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 김 교수팀은 점도가 있는 유체에 강한 자기장을 가할 경우 마이크로 크기의 유체가 생성되는 전기유체공정(복합전기분무공정)을 이용해 자기배열식 초발수성 표면기술을 개발하는 데 성공했다.
이 기술은 복합적인 마이크로 및 나노구조로 돼 있고 돌기 표면에 왁스 성분이 코팅돼 물방울이 퍼지지 않고 뭉쳐서 구르게 되는 연옆이나 토란잎 등의 원리를 응용한 것이다.
연구팀이 전기유체공정을 이용해 개발한 자기배열식 마이크로 및 나노돌기로 제작된 표면은 순수하게 물리적 구조만으로 물을 흡수하지 않고 뜅겨 내는 초발수성 특성을 보였다. 기존 초발수 표면기술인 화학코팅은 비용이 많이 들고 인위적으로 마이크로 및 나노돌기를 규칙적으로 배열하는 리소그래피 방식이어서 공정이 복잡하고 비용이 많이들뿐만 아니라 대면적을 만들 수 없는 단점이 있었다. 하지만 이번에 새로 개발된 기술은 짧은 시간에 큰 면적을 제작할 수 있어 경제적으로 경쟁력이 높은 것으로 평가받고 있다.
김 교수팀은 이러한 초발수 표면기술을 활용할 경우 습기가 차지 않는 자동차 유리와 먼지가 쌓이지 않아 태양열의 효율을 높일 수 있는 태양전지 유리기판 제작이 가능할 것으로 보고 있다. 또 혈액 한방울로 다양한 질병을 측정할 수 있는 바이오-마이크로 채널(관) 제작에도 적용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
이 연구결과는 응용재료공학 분야의 세계적인 학술지인 `매크로몰레큘라 래피드 커뮤니케이션(Macromolecular Rapid Communications)` 9월호 표지논문으로 게재됐으며 특허 출원도 완료됐다.
한편, 김 교수는 지난 6월 전기유체 공정을 이용, 효율성을 크게 향상시킨 신경재생용 인공도관(conduit)을 세계 최초로 개발하는 등 세계적인 연구 성과를 속속 발표하고 있다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.co.kr
