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POSTECH, 물 흡수 스스로 조절하는 인공 ‘연잎 돌기’ 개발 |
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비가 내리면 스스로 먼지를 닦는 페인트, 습기가 차지 않는 자동차 유리 등을 개발할 수 있는 기술이 자연현상인 ‘연잎효과(Lotus Effect)’를 응용해 개발되었다.
POSTECH(포항공과대학교, 총장 백성기) 화학공학과 용기중(龍起重·42) 교수·박사과정 곽근재(郭根在·27) 씨 연구팀은 연잎효과를 활용, ‘다양한 물질의 나노선(nano wire)에 발수물질을 코팅해 초발수성 표면을 제작’하는 기술을 개발했다.
이 연구결과는 응용물리분야의 국제적 학술지 ‘어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)’ 10월호 표지논문으로 선정돼 학계로부터 큰 관심을 끌고 있다.
연잎 표면 위 나노미터(nm) 크기의 돌기와 돌기에 씌워진 기름성분 때문에, 물방울이 떨어지거나 비가 올 경우 물이 뭉쳐져 아래로 굴러 떨어지고, 그 때문에 연잎이 깨끗한 상태를 유지한다는 ‘연잎 효과(Lotus Effect)’에 착안한 연구팀은 돌기 대신 나노선을 합성해 연잎의 돌기와 같은 효과를 내도록 했다.
또, 다양한 유기화학물질을 연잎의 기름성분 물질의 역할을 하도록 함으로써 초발수성 표면을 제작하는데도 성공했다.
특히, 이번 기술은 표면의 특성을 변화시키는 방법으로서, 나노선 합성을 통한 상향식 방법(Top-down)과 이미 합성된 나노선에 자외선을 노출시키는 하향식 방법(Bottom-up) 등 2가지 방법을 동시에 개발해 더욱 화제다.
이와 함께, 기존 연구와는 달리 표면에너지로 인한 물방울의 동적 변화를 초고속 카메라를 통해 밝혀낸 결과, 실제로 비가 내리거나 물을 뿌리는 환경에도 적합한 것으로 나타나 상용화도 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
다양한 물질 표면에 응용이 가능한 이 연구는, 먼지나 오염물의 흡착 방지 기술과 화학세제 없이도 빗물과 함께 씻겨 내려갈 수 있도록 하는 ‘자정작용 페인트’와 같은 친환경 기술의 개발에도 응용될 수 있으며, 습기가 끼지 않는 자동차 유리, 투명도를 조절하는 스마트 윈도우(smart window) 등에도 활용될 전망이다.
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geta-one@hanmail.net
