기계연, 환경오염 줄이는 나노공정 개발
키토산으로 자가세정·반사방지 유리 만들어

미세플라스틱이 발생하지 않는 친환경 코팅 공정이 개발됐다.

한국기계연구원(원장 박천홍)은 임현의·박승철 박사 연구팀이 생분해성 키토산을 이용한 나노코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능이 있는 유리를 제작했다고 19일 밝혔다.

물체 표면에 나노구조물을 만들 때는 싸고 합성이 쉬운 폴리스티렌 고분자가 코팅된다. 유리에 특수 기능을 부여하는 나노 구조를 가공할 때도 마찬가지다. 문제는 이 과정에서 플라스틱 나노입자가 다량 포함된 용액이 나와 환경에 영향을 줄 수 있다는 것이다.

이에 연구팀은 폴리스티렌 대신 게 껍데기의 주성분이자 자연 분해되는 '키토산'을 나노입자로 만들고 물성을 강화했다. 그동안 생분해성 소재는 물성이 약해 가공 공정에 활용되기 어려웠다. 키토산 친환경 소재를 활용하면 미세플라스틱 폐기물이 나오지 않는다.

연구팀에 따르면, 키토산 입자가 식품과 약물 전달에 응용된 사례는 있지만 나노공정에 활용된 것은 이번이 처음이다. 임현의 실장은 "나노플라스틱입자의 사용을 줄이는 친환경 나노공정 가능성을 제시했다"며 "고분자 나노입자가 필요한 다양한 공정에 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

연구 결과는 ACS Applied Materials & Interfaces 10월 30일 자에 실렸다.

일반 유리(왼쪽)에 접촉각이 23°가 되게 물을 뿌리면 물방울이 퍼져서 맺힌다. 자기세정 유리에는 152° 접촉각이 형성돼 물이 흘러내린다. <사진=기계연 제공>
일반 유리(왼쪽)에 접촉각이 23°가 되게 물을 뿌리면 물방울이 퍼져서 맺힌다. 자기세정 유리에는 152° 접촉각이 형성돼 물이 흘러내린다. <사진=기계연 제공>
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