물 속에서 지속적으로 젖지 않고 비가 오는 환경에서 물방울이 표면에서 되튀어 오르도록 하는 표면 기술이 개발됐다./사진제공=한국연구재단물 속이나 비가 오는 환경에서도 오랫 동안 젖지 않는 발수 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 용기중 교수(포항공대) 연구팀이“연잎 모방 기술을 이용해 물 속이나 비가 오는 환경에서도 오랫동안 초발수 특성을 나타내는 표면제어 기술을 새롭게 개발했다”고 21일 발표했다.
초발수 표면 기술에 적용된 기존 연잎효과 기술들은 물 속에서 그 특성을 쉽게 잃어버려 표면이 젖게 되는 단점이 있다. 이를 궁극적으로 해결하기 위해서는 공기층을 지속적으로 포집하여 물속에서도 오랫동안 초발수 특성을 유지하는 기술 개발이 필요하다.
용기중 교수 연구팀은 선행 연구를 통해서 연잎 효과와 인공광합성을 결합하여 물 속에서 초발수 특성을 재생하는 기술을 개발한 바 있다. 이번 연구를 통해서 물 속뿐만 아니라 비가 오는 것처럼 좀 더 다양한 환경에서도 지속적으로 젖지 않는 표면제어기술을 개발했다.
연구팀은 초발수 표면에 마이크로 크기의 기둥 구조를 제작하고 그 위에 나노와이어를 성장시켜 계층구조를 가진 표면을 제작했다. 실험결과, 물 속이나 비가 오는 환경에서도 지속적으로 젖지 않았다.
이 실험에는 산화아연 나노와이어, 실리콘 마이크로 기둥 등 다양한 표면을 사용했으며, 장시간 물 속에서 안정성을 나타냈다.
용기중 교수는 “이 기술을 사용하면 표면 오염도를 획기적으로 낮춰서 보수 및 교체를 위한 비용과 자원을 절약할 수 있다”면서 “앞으로 선박, 전자, 의류 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다.
미래창조과학부·한국연구재단 기초연구지원사업(집단연구) 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 영국왕립학회가 발행하는 국제학술지 나노스케일 5월 28일자 표지논문으로 게재되었다.
용기중 포항공대 교수/사진제공=한국연구재단
백승현 포항공대 박사과정생/사진제공=한국연구재단
