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방탄조끼 12배 강도, 세계 최강 섬유 개발

김선정 교수
현재까지 최강의 인조 합성섬유로는 ‘케블라’가 꼽힌다. 불에 강하고 총알도 잘 뚫지 못해 방탄조끼 소재로 많이 쓴다. 그런데 국내에서 케블라보다 훨씬 강력한 합성섬유 제조에 성공했다. 한양대 전기생체공학부 김선정 교수팀은 2일 케블라보다 12배나 강한 합성섬유를 만들어 냈다고 밝혔다. 연구 결과는 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 1일자에 발표됐다.



한양대 김선정 교수팀

 김 교수팀은 극미세 나노(1나노는 10억 분의 1) 재료의 대명사 격인 그래핀과 탄소나노튜브를 이용했다. 두 재료를 결합시킨 뒤 고분자(수지)에 섞어 섬유 형태로 뽑아내는 방식이었다. 김 교수는 “탄소 원자가 벌집 구조처럼 조밀하게 배열되는 초미세 구조가 케블라보다 강한 섬유의 특성이 나오게 한다”고 설명했다. 이렇게 만들어진 합성섬유는 ‘꿈의 섬유’로 통하는 거미줄보다 6배, 케블라보다 12배 강하다.



 그동안 케블라보다 강한 섬유를 만들기 위한 시도는 여러 곳에서 진행돼 왔다. 그러나 탄소나노튜브나 그래핀을 따로따로 수지에 섞어 실로 뽑아내는 실험 형태로 성공하지 못했다. 반면 김 교수팀은 그래핀과 탄소나노튜브를 용액 속에 함께 넣어 스스로 조립되도록 한 뒤 수지에 넣는 방식으로 성공을 거뒀다.



김 교수는 “이번에 만든 합성섬유는 추가적인 열 처리나 다른 공정이 필요 없고 대량생산도 가능하다”고 말했다. 이 섬유는 질기고 전기가 잘 통하는 성질이 있어 방탄조끼나 센서 제작 등 다양한 용도로 사용이 가능하다는 설명이다.
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