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일본, ‘이(理)화학연구소 연구팀’ 주목받는 이유

‘절단해도 원래대로 복원’ 신소재 개발

[KJtimes=김현수 기자]“고온과 저온에서도 기능하며 물속이나 진공 등 다양한 환경에서 자기복원이 가능한 소재다. 타이어와 자동차나 건물 보호재, 도료, 로켓 봉합재, 인공장기 등 광범위한 분야의 활용을 기대할 수 있다.”


일본 이()화학연구소 연구팀이 세간의 이목을 끌고 있다. 흠집이 나거나 끊어져도 원래대로 복원되는 신기한 소재를 개발했다는 게 그 이유로 곱힌다.


8NHK와 마이니치신문 등 일본 언론은 이()화학연구소 연구팀이 절단해도 원래 상태로되붙는 것은 물론 온도에 따라 고무나 플라스틱 처럼 변형도 가능한 새로운 폴리머를 개발했다는 논문을 7일자 미국 과학잡지에 발표했다고 보도했다.


이들 언론의 보도에 따르면 이 신소재는 공기중이나 물속, 산이나 알칼리 용액 등 다양한 환경에서 쓸 수 있어 자동차 타이어와 보호재, 인공장기는 물론 로켓에 이르기까지 폭넓은 분야에 응용이 가능할 것으로 기대된다.


폴리머는 유기화합물이 여러충으로 연결된 구조를 갖는 물질로 연구팀은 독자적으로 개발한 촉매를 이용해 유기화합물인 에틸렌과 아니실프로펜을 합성했다. 이 폴리머는 공기중이나 물속, 산과 알칼리 용액 등 다양한 환경에서 강력한 자기복원력이 있다. 완전히 절단해도 절단면을 가볍게 맞춰주면 5분여만에 원래대로 붙는다고 한다.


표면에 생긴 흠집도 거의 없어지는데 이 소재로 주머니를 만들어 안에 물을 넣은 후 바늘로 찔러 구멍을 내도 곧 구멍이 막혀 물이 새지 않는다. 분자끼리 서로 잡아당기는 물리현상인 분자간 상호작용을 이용한 연구팀은 또 다른 유기화합물을 작용시켜 형상기억 성질을 갖도록 하는데도 성공했다.


뜨거운 물 등에 담가 섭씨 50도에서 모양을 변형시킨 후 상온에 노출시키면 그대로 굳어지며 다시 50도의 온도로 되돌리면 변형 전의 모습으로 복원된다. 이런 기능을 갖춘 소재는 그동안에도 있었지만 빛이나 열 등 외부의 에너지가 필요해 보급에 장애가 돼 왔다.


이들 언론은 보도를 통해 이번에 개발한 소재는 외부의 에너지가 필요 없고 물속이나 우주공간 등 여러가지 환경에서도 쓸 수 있는 게 특징이라며 손상돼도 원래 상태로 돌아가는 소재는 자기복원재로 불리며 고무, 유리, 콘크리트, 금속 등 다양한 소재에서 개발이 추진되고 있다고 전했다.