금형 통한 복제 쉬워… 상용화땐 태양전지 · 선박 등 다양한 분야 적용 기대
■ 사업화 유망 히든테크
<30> 투명 초소수성 폴리머
울산대 천두만 교수
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
국내 연구진이 물에 젖지 않으면서 투명한 초소수성 폴리머를 개발했다. 이 기술이 상용화되면 오염이 되지 않는 태양전지, 동결 방지 건물, 고속 선박 등을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
연잎은 표면이 나노크기 돌기로 덮여있어 표면장력의 크고 작음과 관계없이 물과 닿는 면적이 아주 작아지는 '초소수성' 현상을 관찰할 수 있다. 초소수성 표면은 물에 젖지 않아 자가세정, 결빙방지, 항력감소 등이 가능해지는데, 이런 현상을 모방한 표면을 만드는 연구가 활발하게 진행 중이다.
천두만 울산대 교수는 투명한 초소수성 고분자 화합물(폴리머) 표면 제작에 성공했다.
기존에는 폴리머 전면에 화학적 구조 변형이나 나노 구조체를 형성하는 등의 방식으로 초소수성 표면을 제작하려는 시도가 이뤄졌다. 하지만 이 경우 폴리머 표면 전면을 가공해 빛의 산란이나 반사로 투명한 표면을 얻지 못하는 문제점이 있었다.
천 교수는 금형에 마이크론 크기로 격자 형상의 초소수성 표면을 제작하고, 이를 이용해 초소수성을 띠는 투명한 폴리머를 제작하는 방식을 택했다. 천 교수가 개발한 마이크론 패턴 초소수성 표면은 금형을 통한 복제가 쉽다는 장점이 있다. 또 패턴 간격을 조절해 소수성과 투명성도 설정할 수 있다.
투명한 초소수성 폴리머는 에너지, 해상수송 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 전망된다.
초소수성 투명기판을 태양전지에 적용할 경우 태양전지 수명을 늘리고 오염을 방지할 수 있다. 선박, 잠수함 등에 적용할 경우 부력이 높아져 운송비 절감, 운항속도 증대 효과도 기대할 수 있다.
이 기술은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 연구결과를 시장으로 잇는 후속작업이 진행되고 있다.
천 교수는 "지금까지 개발된 초소수성 표면 제작공정들은 사용되는 재료가 제한되고 비용도 높아 대면적 제작이 어려웠다"며 "낮은 공정비용으로 대량 생산이 가능해 산업적으로 적용이 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.
백나영기자 100na@
<30> 투명 초소수성 폴리머
울산대 천두만 교수
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
국내 연구진이 물에 젖지 않으면서 투명한 초소수성 폴리머를 개발했다. 이 기술이 상용화되면 오염이 되지 않는 태양전지, 동결 방지 건물, 고속 선박 등을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
연잎은 표면이 나노크기 돌기로 덮여있어 표면장력의 크고 작음과 관계없이 물과 닿는 면적이 아주 작아지는 '초소수성' 현상을 관찰할 수 있다. 초소수성 표면은 물에 젖지 않아 자가세정, 결빙방지, 항력감소 등이 가능해지는데, 이런 현상을 모방한 표면을 만드는 연구가 활발하게 진행 중이다.
천두만 울산대 교수는 투명한 초소수성 고분자 화합물(폴리머) 표면 제작에 성공했다.
기존에는 폴리머 전면에 화학적 구조 변형이나 나노 구조체를 형성하는 등의 방식으로 초소수성 표면을 제작하려는 시도가 이뤄졌다. 하지만 이 경우 폴리머 표면 전면을 가공해 빛의 산란이나 반사로 투명한 표면을 얻지 못하는 문제점이 있었다.
천 교수는 금형에 마이크론 크기로 격자 형상의 초소수성 표면을 제작하고, 이를 이용해 초소수성을 띠는 투명한 폴리머를 제작하는 방식을 택했다. 천 교수가 개발한 마이크론 패턴 초소수성 표면은 금형을 통한 복제가 쉽다는 장점이 있다. 또 패턴 간격을 조절해 소수성과 투명성도 설정할 수 있다.
투명한 초소수성 폴리머는 에너지, 해상수송 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 전망된다.
초소수성 투명기판을 태양전지에 적용할 경우 태양전지 수명을 늘리고 오염을 방지할 수 있다. 선박, 잠수함 등에 적용할 경우 부력이 높아져 운송비 절감, 운항속도 증대 효과도 기대할 수 있다.
이 기술은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 연구결과를 시장으로 잇는 후속작업이 진행되고 있다.
천 교수는 "지금까지 개발된 초소수성 표면 제작공정들은 사용되는 재료가 제한되고 비용도 높아 대면적 제작이 어려웠다"며 "낮은 공정비용으로 대량 생산이 가능해 산업적으로 적용이 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.
백나영기자 100na@
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