온도 변화를 이용해 모양을 자유롭게 조절할 수 있는 자성 스마트소재가 개발됐다. 자기장에 반응해 형태가 바뀌는 자성 소재를 다양한 분야에 응용할 수 있다. 울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 김지윤 신소재공학부 교수팀이 권민상 서울대 재료공학부 교수팀과 공동으로 자화 형태를 조절할 수 있는 자성 스마트소재를 개발했다고 3일 밝혔다.
자화 형태는 자성 소재의 움직이는 성질을 결정하는 요인이다. 소재 제조과정에서 내부에 만들어지는데 한 번 결정되면 바꾸기가 쉽지 않다.
연구팀은 낮은 온도에서 녹는 물질을 소재 제조과정에 접목해 자화 형태를 쉽게 조절하는 방식으로 이러한 한계를 극복했다. 자성 스마트소재는 자석입자(자성물질)와 상변화 물질(폴리에틸렌 글리콜, PEG)을 혼합한 마이크로미터(㎛) 크기의 알갱이(자성 미소 구체)를 고분자 기질에 섞은 구조다. 고체에서 액체로 변하는 상변화 물질 PEG를 이용하면 자화 형태를 여러 번 반복해서 바꾸는 것이 가능하다. 얼음 속 구슬은 단단하게 고정돼 있지만 물 속에선 자유롭게 움직이는 원리다.
김지윤 교수는 “기존 연구와 달리 자성 입자나 고분자 기질의 고유 특성을 바꾸지 않고도 쉽게 자화 형태를 재설계할 수 있는 소재”라면서 “개발 소재는 유연성도 갖춰 의공학, 유연 전기소자, 소프트 로봇 등 가변 구조형 스마트 소재가 필요한 분야에서 핵심적인 역할을 할 것”이라고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
