국내 연구팀이 생이가래 잎 표면을 인공적으로 만들어 액체와 기체 계면특성을 구현, 선박의 연료소모를 줄이는 보호막으로 활용할 수 있는 가능성을 열었다.
김동표 포스텍 화학공학과 교수팀은 머리카락 모양의 탄소섬유로 생이가래 잎 표면과 같은 미세구조를 만들어 초소수성 코팅막을 만드는 데 성공했다. 이번 연구결과는 소재분야 권위지인 `어드밴스트 머티리얼스`지를 통해 최근 발표됐다.
생이가래 잎 표면은 물을 싫어하는 소수성과 물방울을 붙잡는 접착성을 동시에 갖고 있다. 잎 표면을 살펴보면 미세한 머리카락 모양의 왁스섬유가 빽빽하게 들어차 있다.
이 섬유는 물을 싫어하는 왁스 섬유로, 공기를 저장해 부력을 유지하고 섬유 끝 부분은 친수성을 가지고 있어 물방울을 붙잡는 접착력을 가지고 있다. 이른바 하이브리드(hybrid) 조합으로 구성돼 있다.
연구팀은 각종 기판 위에 구리 금속 촉매를 먼저 입힌 다음 아세틸렌 기체를 이용, 증착시키는 방법(CVD)으로 머리카락 모양의 탄소섬유를 만든 다음, 생이가래의 잎 표면처럼 초소수성 성질과 물의 접착력을 가진 미세구조를 만들었다.
이렇게 만들어진 탄소섬유 마세패턴은 새로운 세포의 미세 배열법으로도 활용된다. 또 초소수성과 접착성을 동시에 가지는 섬유에 세포를 부착, 액체 영양분과 세포호흡에 필요한 기체를 동시에 공급할 수 있는 새로운 세포배양장치로도 활용가능하다.
김동표 교수는 “이번 연구는 아직 기초적 단계에 불과하지만 선박 표면 방수코팅제에 적용하면 기체 코팅막이 만들어져 마찰저항을 낮춰 연료소모를 줄이는 데 큰 도움을 줄 수 있다”고 말했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
