울산대학교 연구진이 투명하고 강하면서 자연에 무해한 ‘나노종이’를 개발했다.
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| 진정호(왼쪽) 교수가 나노종이 원료인오징어 연골과 누에고치를 살펴보고 있는 모습. 울산대 제공
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진정호 첨단소재공학부 교수 연구팀은 누에고치와 오징어 연골을 이용해 나노종이를 개발하는 데 성공했다고 27일 밝혔다. 연구에는 배병수 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 교수와 박장웅 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 교수 등이 참여했다.
나노종이는 일반 종이와 달리 직경이 수 나노미터(㎚·1㎚=10억 분의 1ｍ)인 나노섬유로 만들어져 투명하면서도 강도가 뛰어난 게 특징이다. 최근 디스플레이나 플렉시블 소자의 기판 재료로 주목받고 있다.
연구팀에 따르면 이번 연구의 핵심 성과는 오징어 연골의 주 구성물질인 키틴 나노섬유와 누에고치에서 추출한 실크 단백질을 혼합해 나노종이를 만들었다. 실크 단백질은 강철보다 강한 거미줄의 주성분으로, 생체친화성이 뛰어나면서도 물리적인 강도가 높은 천연소재다.
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| 진정호 교수가 개발한 키틴실크 나노종이. 울산대 제공
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진 교수팀은 키틴 나노섬유와 실크 단백질의 조합이 게·새우와 같은 해양 갑각류나 잠자리 날개 등 곤충의 각피에서 공통으로 발견된다는 점에 착안해 이들 물질을 혼합한 나노종이를 개발한 것이다. 특히 이런 생체모방 원리를 적용해 제작한 나노종이는 잠자리 날개처럼 투명하면서도 고성능 합성 플라스틱과 유사한 수준의 기계적 강성을 나타냈다. 그러면서도 완전한 생분해가 가능해 자연에 해가 되지 않는다고 연구팀은 설명했다.
나노종이는 혈당을 측정하는 스마트 콘택트렌즈와 스마트폰 강화유리 등을 비롯해 다양한 과학·산업 분야에 널리 활용될 것으로 기대된다.
진 교수는 “나노종이는 합성 플라스틱 중 가장 물성이 우수한 투명 폴리이미드(CPI)와 유사한 강성을 나타내고, 투명도도 유리와 비슷할 정도로 우수하다”면서 “무엇보다 지구 상에서 풍부한 천연 고분자물질을 이용한 생체친화성 소재라는 데 의미가 있다”고 말했다.
이번 연구는 신소재 분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’ 최신호의 표지 논문으로 게재됐다. 방종근 기자 jgbang@kookje.co.kr
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