게 껍데기에서 얻을 수 있는 키토산 성분을 나노 코팅에 활용해 다기능성 유리를 제작하는 기술이 개발됐다. 독성 문제가 불거지는 미세플라스틱 폐기물 나노입자를 줄이는 길이 열렸다.
한국기계연구원(원장 박천홍)은 임현의 나노자연모사연구실장과 박승철 박사팀이 생분해성 키토산을 이용한 나노입자 코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능을 갖는 유리를 만드는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
생분해성 소재를 나노공정에 사용한 첫 사례다. 환경문제에 대한 관심이 커지면서 기존 가공 공정을 친환경 공정화 하는 연구가 주목받지만, 생분해성 소재는 물성이 취약해 가공 공정에 활용하기 어려웠다. 특히 키토산은 그동안 식품이나 약물 전달에 주로 활용된 물질이다. 나노공정에 쓰기 위해서는 공정 중 플라즈마에 저항하는 성질을 갖춰야 하는데, 이것을 확보하기 어려웠다.
연구팀은 이런 키토산 성분을 나노가공 공정에 사용할 수 있도록 나노입자화하고, 표면처리로 물성을 강화했다.
먼저 키토산을 나노 구형 구조체화 하고, 여기에 안정성을 높이는 'TPS' 물질을 코팅했다. 외부 상호작용은 줄이고 안정성은 극대화했다.
연구팀은 이번 연구 성과로 그동안 생분해성 키토산이 쓰인 환경 영향 우려 물질 폴리스티렌 고분자를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 고분자 나노입자가 활용되는 다양한 공정에도 활용 가능할 것으로 보고 있다.
임현의 실장은 “이번 연구 성과는 나노플라스틱입자 사용을 줄이기 위해 세계 최초 친환경 나노공정 가능성을 제시한 데 의의가 있다”며 “향후 고분자 나노입자를 필요로 하는 다양한 공정에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
