'갑오징어 뼈' 구조서 착안…에어로겔 강도 2.8배↑

[앵커]

내부의 90% 이상이 공기로 차 있는 소재인 '에어로겔'은 매우 가벼워 드론 등의 충격 흡수제로 기대를 모았지만, 한쪽 방향의 힘만 견디는 한계가 있었는데요.

국내 연구팀이 여러 방향의 충격을 효과적으로 흡수하는 고강도 에어로겔 기술을 개발했습니다.

김은별 기자입니다.

[기자]

갑오징어 뼈는 가볍지만 바닷속 수압을 잘 견디는 특성이 있습니다.

갑오징어의 뼈를 자르면 마치 사다리처럼 가로줄과 세로줄이 교차하고 있는 모습을 확인할 수 있습니다.

서울대 연구팀이 이 구조에 착안해 단열재나 흡착제로 쓰이는 경량소재인 '에어로겔’을 강화하는 기술을 개발했습니다.

기존 에어로겔은 젤리 같은 천연 고분자 물질의 바닥에 액화질소를 대고 얼려

위로 솟구치는 얼음 결정에 따라 세로 고분자 기둥을 만드는 방식이었습니다.

연구팀은 여기에 고분자 물질을 다시 채운 뒤, 틀을 90도로 돌려 한 번 더 얼리는 과정을 추가해

가로와 세로 기둥이 얽힌 더 튼튼한 구조를 완성했습니다.

그 결과 위아래뿐 아니라 여러 방향에서 가해지는 압력에 견디는 에어로겔이 만들어지게 된 겁니다.

연구팀은 이 기술을 90도 돌려 고분자 기둥을 생성한 것뿐 아니라 여러 각도로 돌리는 방식을 적용해 더 튼튼한 소재를 만들 수 있다고 설명했습니다.

[성 기 호 / 서울대 농림생물자원학부 연구원 : "0도나 45도, 90도와 같은 다양한 방향으로 동결을 하게 돼서, 다방향에서 강한 에어로겔을 만들 수가 있습니다. 기존 에어로겔에 비해 저희가 만든 에어로겔이 압축을 버티는 힘이 약 2.8배 정도 증가하는 것을 확인할 수가 있었고요."]

가벼우면서도 여러 방향에서 가해지는 압력에 강해졌기 때문에 기존에 기대됐던 충격 흡수제로도 활용할 수 있다는 설명입니다.

[신 성 철 / 서울대 농림생물자원학부 교수 : "기계적 강도가 굉장히 약하다는 문제로 인해 기존의 경량 소재로 사용이 제한되어왔습니다. 자동차용 내장 소재라든지 드론용 동체, 이런 식으로 가벼우면서도 고강도가 요구되는 분야로의 활용이 기대되고 있습니다."]

연구팀은 2029년까지 더 넓은 면적의 에어로겔을 강화할 수 있도록 기술을 발전시켜 상용화할 계획입니다.

YTN 사이언스 김은별입니다.


YTN 사이언스 김은별 (kimeb0124@ytn.co.kr)