'나노코팅'으로 미세플라스틱 줄인다

2019.11.20 08:39
임현의(왼쪽) 한국기계연구원 나노융합기계연구본부 나노자연모사연구실장 연구팀이 생분해성 키토산을 이용한 나노입자 코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능을 갖는 유리를 만들었다. 오른쪽은 제1저자로 연구에 참여한 박승철 연구원이다. 한국기계연구원 제공
임현의(왼쪽) 한국기계연구원 나노융합기계연구본부 나노자연모사연구실장 연구팀이 생분해성 키토산을 이용한 나노입자 코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능을 갖는 유리를 만들었다. 오른쪽은 제1저자로 연구에 참여한 박승철 연구원이다. 한국기계연구원 제공

국내 연구팀이 키토산을 이용해 미세플라스틱 폐기물 나노입자를 발생시키지 않는 나노코팅 공정을 개발했다.


한국기계연구원은 임현의 나노융합기계연구본부 나노자연모사연구실장 연구팀이 생분해성 키토산을 이용한 나노입자 코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능을 갖는 유리를 만들었다고 19일 밝혔다.


폴리스틸렌을 사용하는 나노 가공 공정을 친환경 공정으로 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 폴리스틸렌이 환경호르몬이 나오고 다량의 플라스틱 나노입자가 포함된 용액이 환경을 오염시킨다는 문제점이 있기 때문이다. 이에 세균이나 박테리아 등 미생물에 의해 분해될 수 있는 생분해성 소재를 이용한 공정에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 하지만 생분해성 소재는 물성이 약해 가공 공정에 활용하기 힘들다.


연구팀은 생분해성 소재인 키토산 성분을 나노가공 공정에 사용할 수 있도록 나노입자로 만들었다. 그런 다음 표면처리해 물성을 강화했다. 표면처리는 표면을 물리∙화학적으로 처리하는 것을 의미한다. 이를 통해 키토산을 이용한 나노입자 코팅 공정으로 자기세정과 반사방지 기능을 가진 유리를 만드는데 성공했다. 연구팀은 “키토산 입자를 식품이나 약물 전달을 위해 활용한 사례는 있지만 나노공정은 이번이 처음”이라고 말했다.


임 실장은 “나노 플라스틱 입자의 사용을 줄이기 위해 친환경 나노공정의 가능성을 제시했다”며 “미래에 고분자 나노입자를 필요로 하는 다양한 공정에 활용될 것”이라고 말했다.


이번 연구결과는 국제학술지 ‘미국화학회(ACS) 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스’ 지난달 30일자에 발표됐다.
 

일반 유리와 키토산 성분으로 만든 나노입자를 가공한 자기세정 유리의 물 흐름을 비교한 실험장면. 왼쪽의 일반 유리는 유리의 접촉각이 23도로 물을 뿌렸을 때 물방울이 퍼져서 맺히지만, 오른쪽의 자기세정 유리는 152도의 접촉각이 형성돼 물이 맺히지 않고 흘러 떨어진다. 기계연 제공
일반 유리와 키토산 성분으로 만든 나노입자를 가공한 자기세정 유리의 물 흐름을 비교한 실험장면. 왼쪽의 일반 유리는 유리의 접촉각이 23도로 물을 뿌렸을 때 물방울이 퍼져서 맺히지만, 오른쪽의 자기세정 유리는 152도의 접촉각이 형성돼 물이 맺히지 않고 흘러 떨어진다. 기계연 제공

 

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