-초박형 피부밀착 시트 적용… 제한된 사용 시간 내 흡수 효율 향상-나노방사 기반 PVA 나노시트, 인체적용평가서 차별화된 성능 확인-마스크팩 넘어 뷰티 소재 전반으로 활용 범위 확대 소재 전문 기업 뉴라이즌이 고청정 필터 소재 개발 과정에서 축적한 나노섬유 및 나노방사 기술을 기반으로 뷰티 소재 시장 진출을 확대한다고 밝혔다. 뉴라이즌은 그동안 고청정 필터와 나노섬유 기반의 소재 기술을 개발하며 관련 포트폴리오를 구축해 왔으며, 이를 바탕으로 폴리비닐알코올(PVA) 나노시트를 활용한 마스크팩 시트와 스킨케어 소재 등 뷰티 분야로 적용 범위를 넓히고 있다. PVA 나노시트는 뉴라이즌의 나노방사 기술을 활용해 구현한 초박형 피부 밀착 시트다. 회사 측은 해당 소재를 마스크팩에 적용했을 때 나타나는 피부 흡수 양상을 확인하기 위해 사전 인체적용평가를 실시했다. 평가 결과에 따르면, PVA 나노시트를 적용한 시험군은 일반 레이온 시트를 사용한 비교군과 비교했을 때 흡수 속도와 흡수 깊이 면에서 각각 1.29배 수준의 수치를 기록했다. 뉴라이즌은 통상적인 마스크팩 사용 시간 내에 피부 깊이 방향으로 성분을 전달하는 측면에서 유의미한 지표를 확인했다고 설명했다. 회사는 이번 평가 결과를 바탕으로 나노섬유 기반 신소재의 활용 범위를 본격적으로 넓힐 계획이다. 향후 PVA 나노시트를 마스크팩 시트 소재에 적용하는 것에 그치지 않고, 스킨케어 제품, 뷰티 디바이스, 코스메틱 원료 등 다양한 뷰티 산업 전반으로 접목 분야를 확대하는 방안을 추진한다. 뉴라이즌 관계자는 “고청정 필터 소재 개발 과정에서 축적한 나노섬유·나노방사 기술을 바탕으로 뷰티 소재 분야 적용을 위한 연구개발을 이어오고 있다”며 “앞으로도 나노섬유 기반 신소재의 적용 범위를 지속적으로 확대해 뷰티 소재 시장 진입을 본격적으로 추진할 계획”이라고 밝혔다.

나무 셀룰로오스로 난제 해결… 기존 생분해 소재 한계 극복 성신여자대학교 이윤호 교수 연구팀이 100% 친환경 소재만으로 세계 최고 수준의 산소 및 수분 차단 성능을 갖춘 투명 전자기기 보호막 개발에 성공했다. 이는 반도체, 디스플레이, 센서 등 광전자 소자의 친환경 상용화를 앞당길 획기적인 성과로 주목받고 있다. 연구팀은 나무에서 추출한 셀룰로오스 나노섬유와 생분해성 고분자인 ‘폴리락트산(PLA)’을 결합하는 방식으로 보호막을 개발했다. 특히, 나노 크기의 섬유 구조에 고분자를 자연스럽게 스며들게 하는 ‘모세관 상승 침투(CaRI)’ 공정을 개발하여 대면적에서도 균일한 필름을 만들 수 있게 했다. 연구팀이 개발한 필름은 A4 용지 크기로 제작이 가능하며, 유리처럼 높은 투명도를 자랑한다. 더욱 중요한 것은 이 필름이 기존 생분해성 소재의 가장 큰 한계였던 낮은 차단 성능을 완벽히 극복했다는 점이다. 습도가 높은 환경에서도 PLA가 셀룰로오스 나노섬유를 감싸 습기 침투를 효과적으로 막아주며, 현재까지 보고된 생분해성 소재 중 가장 우수한 산소 및 수분 차단 특성을 구현했다. 사용 후에는 환경 친화적으로 분해되는 특징까지 동시에 갖췄다. 이윤호 교수는 이번 성과에 대해 “친환경 소재만으로 세계 최고 수준의 전자 보호막 성능을 구현할 수 있음을 입증한 것”이라며 “대면적 제작이 가능한 이번 기술은 반도체 소자, 센서, 태양전지 등 다양한 광전자소자의 친환경 상용화의 길을 획기적으로 열어주는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 성균관대 성재욱 박사, 성신여대 정수혜 학생(공동 제1저자), 이채빈 학생(공저자) 등이 참여했으며, 재료 분야 최고 권위 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’(IF 18.5) 이달 10일자 온라인판에 게재됐다.

호반건설은 차세대 필터 소재 뉴라이즌과 건설·제조 부문 친환경 기술 협력을 위한 업무협약을 체결했다고 29일 밝혔다. 뉴라이즌은 자체 개발한 나노섬유 융합 필터 소재 기술을 가지고 있다. 이 필터는 기존 필터 대비 압력 저항이 낮고, 교체 주기가 최대 4배 길다. 양사는 건축사업에서 뉴라이즌 공기정화 나노소재 기술 적용을 검토한다. 또 제로에너지건축 등 건물 에너지 효율화 사업을 추진하고 제조 분야 신소재 개발에 앞장선다. 폐자재 업사이클링 등 다양한 분야에서 협력할 예정이다. 문갑 호반건설 경영부문대표는 “그룹 전반의 친환경 신소재 기술 역량을 확대하고 지속 가능 성장을 위한 시너지를 강화할 것”이라며 “탄소 배출 감축을 해결하기 위한 다양한 협력 기회를 모색하겠다”고 말했다.

순천향대학교(총장 송병국)는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구팀이 차세대 3D 바이오프린팅 기술을 이용한 줄기세포 기반 연골 치료소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 연구 결과는 손상된 연골 조직을 단일 시술로 재생 가능성도 제시했다. 연구팀은 탈세포화된 돼지 해면골 유래 세포외기질(dECM)에 셀룰로오스 나노섬유(TOCN)와 알지네이트를 조합한 생체활성 단백질 기반 바이오잉크에, 성장인자(TGF-β1, FGF-18)와 지방유래 줄기세포(ADSCs)를 탑재한 3D 바이오프린팅 연골 치료소재를 개발했다. 해당 지지체는 인체 관절 연골 미세환경을 정밀 모사하며, 생리활성과 역학적 기능을 동시에 구현해 생체 내 자가 재생을 유도하는 완전 통합형 연골재생 치료 플랫폼으로 완성됐다. 연구팀은 토끼 연골 결손 모델을 활용한 전임상 실험을 통해 개발된 지지체가 불규칙한 연골 손상 부위에 이식되어 새로운 연골 조직으로 재생시키는 과정을 확인했다. 이는 퇴행성 관절염 환자를 위한 맞춤형 최소침습 치료 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 크다. 이 교수는 “이번에 개발한 지지체는 단순한 조직 회복을 보조하는 수준을 넘어, 실제로 손상된 연골 조직 재생을 유도하는 스마트 치료 시스템”이라며 “고령화 사회 퇴행성 관절 질환과 인체골 재생 분야에서 높은 상용화 가능성을 지닌다”고 설명했다. 연구팀은 대동물 실험과 외과적 이식 기술 개발을 진행에 이어 임상 적용을 목표로 한 치료 플랫폼 후속 연구도 추진할 계획이다. 연구 성과는 바이오소재 분야 세계 최고 권위 학술지인 ‘Bioactive Materials(IF 18.0, JCR ranking 1.2%)’ 2025년 4월호에 게재됐다.

순천향대(총장 김승우)는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구진이 각종 외과수술에서 지혈과 조직 재생을 혁신적으로 향상하는 다기능 치료 소재를 개발했다고 26일 밝혔다. 순천향대에 따르면 연구진이 개발한 소재는 이중 층 나노섬유 멤브레인으로 혈액 및 장액 등의 누출과 조직 간 유착을 방지하고 지혈 기능과 조직 재생이 우수한 다기능 치료 소재다. 기존에 사용된 피브린 글루 및 폴리글리콜산과 같은 누출 방지용 치료 소재는 인체조직·장기표면과 형태가 불규칙해 부착성이 떨어지고 탄력성이 낮아 혈액 또는 장액의 누출 억제에 어려움이 있었다. 이 교수 연구진은 전기 방사 기술을 사용해 내층과 외층의 나노섬유로 구성된 새로운 개념의 이중 층 멤브레인을 제작했다. 인체조직 또는 장기와 직접 접촉되는 내층은 갈조류에서 추출한 알긴산나트륨(A)과 수용성 천연고분자인 젤라틴(G)을 구성 성분으로 이온 가교 시켜 친수성을 높요, 수술부위 부착성을 극대화 했다. 연구진은 이중 층 멤브레인이 수술 부위를 잘 덮고 있어 수술 후 봉합사의 파열 및 췌장액의 누출을 효과적으로 방지한다는 것을 입증했다. 연구는 고령화 사회에 따라 중요도가 증가하는 각종 암 수술, 장기이식술 및 외과 영역에서 수술 후 안전성 확보 측면에서 유용하게 활용될 전망이다. 연구 결과는 최근 ‘췌장 수술 후 누출 예방을 위한 다기능 이중 층 나노섬유멤브레인’ (Multi-Functional Dual-layer Nanofibrous Membrane for Prevention of Postoperative Pancreatic Leakage)’이라는 제목으로 국제학술지 Biomaterials (IF: 14, JCR 상위 3.3%) 6월호에 게재됐다. 연구는 과기정통부·교육부·한국연구재단의 신진연구자 사업과 대학 중점연구소 사업으로 수행되었다.

국내 연구진이 실내조명을 이용해 공기오염 원인 물질을 고감도로 감지할 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 가시광을 활용해 상온에서 초고감도로 이산화질소를 감지할 수 있는 가스 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 기존 가스 센서는 금속산화물 반도체 기반 저항 변화식이어서 300도 이상 가열이 필요하다. 이 때문에 일반적인 상온 측정에는 한계가 있다. 이를 대신할 광활성 방식 가스 센서 기술이 눈길을 끌고 있지만, 인체에 해로운 자외선이나 근자외선 영역의 빛을 활용해야 한다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 광활성 방식 가스 센서를 녹색광을 포함한 가시광선 영역으로 확대해 범용성을 높였다. 녹색광을 조사했을 때 이산화질소 감지 반응성은 기존 대비 52배로 증가했다. 특히 실내조명에 사용되는 백색광을 조사했을 때도 최고 수준의 이산화질소 가스 감지 반응성을 달성했다. 연구팀은 이를 위해 가시광선 흡수가 어려운 인듐 산화물 나노섬유에 비스무스 원소를 첨가해 청색광을 흡수할 수 있도록 중간 밴드 갭을 형성했다. 여기에 금 나노입자를 추가로 덧붙여 가스와의 산화-환원 반응을 촉진하는 국소 표면 플라즈몬 공명 현상을 통해 녹색광 영역에서도 활성도를 높였다. 비스무스와 금 나노입자 첨가 효과와 나노섬유가 갖는 넓은 비표면적 특성을 통해 상온에서 이산화질소 반응성을 기존 센서 대비 52배 늘어났다. 연구를 이끈 김일두 카이스트 신소재공학과 교수는 “이산화질소는 자동차 배기가스나 공장 매연 등에서 검출되는 대표적 대기 환경 유해가스”라면서 “이번 연구 결과는 우리 주변에서 일반적으로 접근할 수 있는 녹색 및 청색광(430~570㎚·나노미터) 영역의 가시광선을 활용해 상온에서 초고감도로 감지할 수 있는 신소재를 개발한 것”이라고 말했다. 김 교수는 “실내조명 및 기기와의 결합한 가스 센서의 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

국민의힘의 비례대표 위성정당인 ‘국민의미래’에 공천 신청자가 몰리면서 상징성을 담보한 ‘1번’에 어떤 인사를 배치할지 관심이 쏠린다. 호남과 청년 등 그간 당의 소수·비주류로 여겨졌던 인사들이 발탁될 것으로 예상되는 가운데 인요한 전 혁신위원장의 비례대표 출마 여부에도 시선이 간다. 비례대표 1번은 대대로 여성의 몫으로 배치된 만큼 이번에도 비슷한 결정이 이뤄질 것이라는 관측이 많다. 따라서 인요한 혁신위원회에서 혁신위원으로 활동했던 장애인 변호사 이소희 전 세종시의원이 유력한 후보로 거론된다. 인 전 위원장이 등판할 가능성도 높다. 국민의힘 인재영입위원장인 이철규 의원은 7일 당사에서 기자들과 만나 “(인 전 위원장에게) 비례대표를 해 달라고 요청했다. 본인 의지에 달린 것 아니겠나”라며 출마 요청 사실을 인정했다. 그간 인 전 위원장의 총선 역할론을 두고 서울 서대문갑과 서울 종로 출마설이 돌았지만 최종적으로는 비례대표 출마로 가닥이 잡혔다는 평가다. 이외에도 김행 전 국민의힘 비상대책위원을 비롯해 김기현 지도부에서 최고위원을 맡았던 광주 출신의 김가람 전 최고위원, 45만 구독자를 보유한 유튜브 채널 ‘내시십분’ 운영자인 김영민씨 등이 비례대표 공천을 신청한 것으로 알려졌다. 인 전 위원장 외에 조배숙 국민의힘 전 전북도당위원장, 김가람 전 최고위원, 주기환 광주시당위원장, 김화진 전남도당위원장 등도 호남 인사 몫으로 20번 이내 순번에 배치될 가능성이 높다. 보수 유튜브 채널 ‘따따부따’를 운영하면서 지난해 국민의힘 전당대회에 나왔던 민영삼 사회통합전략연구원장도 비례대표 공천을 신청한 것으로 확인됐다. 나노섬유 분야의 권위자인 김익수 일본 신슈대 섬유학부 석좌교수와 미국 MIT대 원자핵공학과에서 석·박사를 수료한 이레나 이화여대 의학전문대학원 교수도 비례대표에 도전한다.

국민의힘의 비례대표 위성정당인 ‘국민의미래’에 공천 신청자가 몰리면서 상징성을 담보한 ‘1번’에 어떤 인사를 배치할지 관심이 쏠린다. 호남과 청년 등 그간 당의 소수·비주류로 여겨졌던 인사들이 발탁될 것으로 예상되는 가운데 인요한 전 혁신위원장의 비례대표 출마 여부에도 시선이 간다. 비례대표 1번은 대대로 여성의 몫으로 배치된 만큼 이번에도 비슷한 결정이 이뤄질 것이라는 관측이 많다. 따라서 인요한 혁신위원회에서 혁신위원으로 활동했던 장애인 변호사 이소희 전 세종시의원이 유력한 후보로 거론된다. 인 전 위원장이 등판할 가능성도 높다. 국민의힘 인재영입위원장인 이철규 의원은 7일 당사에서 기자들과 만나 “(인 전 위원장에게) 비례대표를 해달라고 요청했다. 본인 의지에 달린 것 아니겠나”라며 출마 요청 사실을 인정했다. 그간 인 전 위원장의 총선 역할론을 두고 서울 서대문갑과 서울 종로 출마설이 돌았지만, 최종적으로 비례대표 출마로 가닥이 잡혔다는 평가다. 인 전 위원장을 향한 ‘러브콜’ 배경엔 그가 전남 순천에서 나고 자란 ‘호남 토박이’라는 점이 깔려 있다. 앞서 국민의힘은 비례대표 순번 20번 이내에 지난 21대 총선 정당 득표율이 15% 미만이었던, 즉 험지 출신 인사를 25%로 우선 추천하는 제도를 당헌·당규에 명시한 바 있다. 이외에도 김행 전 국민의힘 비상대책위원을 비롯해 김기현 지도부에서 최고위원을 맡았던 광주 출신의 김가람 전 최고위원, 45만 구독자를 보유한 유튜브 채널 ‘내시십분’ 운영자인 김영민씨 등이 비례대표 공천을 신청한 것으로 알려졌다. 인 전 위원장 외에 조배숙 국민의힘 전 전북도당위원장, 광주 출신 김가람 전 최고위원, 주기환 광주시당위원장, 김화진 전남도당위원장 등도 호남 인사 몫으로 20번 이내 순번에 배치될 가능성이 높다. 보수 유튜브 채널 ‘따따부따’를 운영하고 지난해 국민의힘 전당대회에 나왔던 민영삼 사회통합전략연구원장도 비례대표 공천을 신청한 것으로 확인됐다. 나노섬유 분야의 권위자인 김익수 일본 신슈대 섬유학부 석좌교수와 미국 MIT 원자핵공학과에서 석·박사를 수료한 이레나 이화여대 의학전문대학원 교수도 비례대표에 도전한다. 기후변화 전문가로 영입된 김소희 기후변화센터 사무총장, 환경·청년을 주제로 한 사회적 기업의 심성훈 패밀리파머스 대표, 스마트팜 업체를 운영해 온 임형준 네토그린 대표, 정혜림 전 SK경제경영연구소 연구원 등도 비례대표 공천을 신청했다.

국민의힘은 7일 ‘EBS의 김태희’로 잘 알려진 영어강사 김효은(41)씨를 4·10 총선에 투입할 인재로 영입했다. 김소희(51) 재단법인 기후변화센터 사무총장, 김익수(57) 일본신슈대학교 섬유학부 석좌교수, 채원기(42) 변호사 등도 함께 영입했다. 한동훈 비상대책위원장은 이날 여의도 당사에서 열린 인재영입식에서 “예전 같으면 국민의힘에 안 오실 분들”이라고 웃으면서 “물리적 나이로 사람을 구분하는 것을 좋아하지 않지만, 국민의힘이 더 젊어지고 유능해지고 있다는 징표”라고 밝혔다. ‘레이나’라는 활동명으로 더 유명한 김효은씨는 2011년부터 EBS 외국어영역강사로 활약해왔다. 영남대 영어교육과·고려대 대학원을 졸업한 김씨는 미국 컬럼비아 대학교에서 두 달간 국제 영어교사 양성 프로그램(TESOL) 과정을 수료한 것 외에는 국내에서만 공부한 ‘토종 강사’로도 알려져 있다. 김씨는 사교육 분야로 진출하지 않은 이유에 “경북 영천에서 사교육 없이 EBS로, KBS 라디오를 들으며 독학했고 덕분에 이 자리까지 왔기 때문에 국가에 받은 것을 고스란히 돌려드리고 헌신하고 싶다”고 말했다.김소희 사무총장은 2010년부터 기후변화센터와 인연을 맺은 뒤 현재까지 근무 중이다. 미래세대와의 소통 플랫폼을 구축하고 그린 리더십 강화, 저탄소 사회 실현 등을 위한 정책 제안가로 활동하고 있다고 이철규 공동인재영입위원장은 소개했다. 김 사무총장은 “지금까지는 기후변화 전문가가 아닌 운동권 출신 시민단체가 현실을 고려하지 않고 과격, 편향된 정책을 펴면서 우리나라 에너지망이 붕괴됐다”며 “기후에너지 대응이 균형을 찾도록 하는 데 기여하겠다”고 포부를 밝혔다. 채원기 변호사는 서울 광진구와 동대문구, 경기 안성시 등 법률고문으로 활동한 이력을 갖고 있다. 청소년 보호와 학교폭력 근절에 많은 관심을 갖고 문제 해결에 노력해온 지방행정 관련 소송 전문가다. 대전 출신의 ‘충청 토박이’라고 밝힌 채 변호사는 “현재 대한민국은 오로지 서울이냐 지방이냐, 수도권이나 비수도권이냐는 극단적 이분법만이 존재한다”며 “지방자치, 지방분권, 지역균형발전에 일조하고 싶다”고 말했다. 이날 행사에 참석하지 않은 김익수 일본신슈대 석좌교수는 나노섬유 분야의 세계적 권위자라고 국민의힘은 보도자료를 통해 밝혔다. 외국인 최초로 일본 국제 파이버공학연구소 소장을 맡았고, 2008·2009년 영국 케임브리지 국제인명센터의 ‘세계의 탁월한 과학자 2천명’에 선정된 바 있다.

계명대 산학협력단은 리튬이차전지 음극재 관련 특허 8건을 ㈜투비링크에 이전됐다고 10일 밝혔다. 화학전공 이창섭 교수가 개발한 리튬이차전지 음극재 기술은 지금까지 주로 사용되어 온 흑연의 충전용량이 낮은 문제점을 개선하여 음극재로써 성능을 대폭 향상시킨 것이다. 이창섭 교수 연구팀은 흑연 대신 이론 충전용량이 4,100mAh/g인 실리콘을 도입하여 리튬이차전지의 충·방전 용량을 획기적으로 개선하였다. 또 실리콘의 충·방전 시 문제점으로 나타났던 부피팽창의 문제를 탄소나노섬유와 환원된 그래핀을 사용하여 실리콘과 3차원 네트워크를 구성함으로써 근본적으로 해결하였다. 계명대 화학전공의 이창섭 교수는 지금까지 표면화학, 전기화학, 센서화학 등의 분야에서 143편의 학술논문, 23권의 국내외 저서, 50건의 특허 실적과 15건의 특허기술을 기업체에 이전했다. 김범준 계명대 산학협력단장은 “기업의 수요를 반영한 기술 개발 및 사업화 가능성이 높은 지식재산권 확보를 통해 대학이 가지고 있는 기술을 이전하여 지역 기업들과 새로운 경제효과를 창출하고 있어 산학협력 활성화에도 크게 기여할 것으로 보인다.”고 말했다.

코로나19를 비롯해 많은 감염병에서 1차적으로 중요한 진단 요소는 체온 변화이다. 또 무더운 여름 체온 변화를 실시간으로 파악할 수 있다면 열사병을 사전에 예방할 수도 있다. 일반적으로 체온은 접촉식, 비접촉식 체온계를 이용해 측정하기 때문에 실시간 측정하기는 번거롭다. 국내 연구진이 체온 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 섬유를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 온도에 반응하는 색 변화 염료를 나노섬유 멤브레인에 적용해 체온 변화를 육안으로 쉽게 감지할 수 있는 초고감도 센서 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노 과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 색 변화 센서는 육안으로 온도, 산성도(pH) 같은 물리화학적 변화를 감지할 수 있다. 일반적으로 필름 형태로 온도 감응 색 변화 센서를 적용하는데 염료가 필름 내부에 갇혀 자극에 대한 색 변화 감도가 낮다. 연구팀은 온도 감응 색염료를 나노섬유 멤브레인에 결합시키는 방식을 개발했다. 이번 기술은 사람의 체온 범위인 31.6~42.7도에서 기존 색 변화 센서보다 민감도를 최대 5배 이상 높은 것으로 확인됐다. 전기 방사 기술을 이용해 합성한 다공성 나노섬유 멤브레인은 필름 타입 센서보다 빛 투과율이 높아 외부 자극 변화에 민감하게 반응할 수 있다. 이번에 개발된 기술은 나노섬유의 밀도와 기공 구조를 더욱 세밀하게 조절해 색 변화 강도와 민감도를 변화시킬 수 있다. 연구를 이끈 김일두 카이스트 교수는 “기존의 필름 타입이 아니라 색 변화 염료를 나노섬유에 입히는 전기방사 기법을 활용함으로써 밀도와 정렬 방향을 조절해 민감도와 반응성을 극대화할 수 있다”고 설명했다. 김 교수는 “전기방사 기법은 비용이 적게 들고 대량 생산이 가능하기 때문에 상용화 가능성이 크다”며 “센서를 사용할 때 별도의 전원이 필요없기 때문에 언제 어디든 간편하게 사용할 수 있고, 휴대가 가능한 개인 헬스케어 진단기기로 활용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

코로나19는 물론 최근 원숭이두창을 비롯한 신·변종 감염병이 일상을 위협하고 있다. 이 때문에 병원균으로부터 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 한국과 일본 공동 연구진이 피부 감각을 그대로 유지하면서 감염을 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 한국전자통신연구원(ETRI), 일본 도쿄대 전자공학과 공동 연구팀은 피부 일체형 항균 나노메시 패치를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 지금까지 병원균을 막기 위해서는 알코올류를 이용한 소독과 위생장갑 같은 보호 제품을 활용했다. 알코올 소독은 사용 후 감염원에 다시 노출될 경우 재오염될 수 있고 자주 사용하면 수분 증발로 인해 피부를 건조하게 만든다. 위생장갑은 오염원에서 보호받을 수는 있지만, 표면 오염으로 교차감염원이 되기도 한다. 또 오래 사용할 때 안쪽에 땀이 차고 피부 감각을 떨어뜨릴 수 있다. 연구팀은 항균 효과가 입증된 구리를 신축성 고분자 메시 나노섬유에 코팅할 수 있는 기술을 개발했다. 장갑처럼 만들어 피부에 밀착시킬 수 있으며 스프레이처럼 뿌려서 피부에 얇은 막을 만들어 사용할 수도 있다. 피부에 일체화된 상태에서도 구리 나노 메시의 다공성 구조로 인해 피부 고유의 습도와 열적 감각을 유지할 수 있는 것이 확인됐다. 항균성이 높아 구리 나노메시에 노출된 대장균 박테리아는 1분 뒤 99.999%가 소멸됐고, 인플루엔자A 바이러스는 10분 뒤 같은 수준으로 사라지는 것이 관찰됐다. 특히 반복된 사용에도 유사한 효과를 보였다. 연구팀은 이번에 개발한 항균 나노메시 패치 기술은 마스크나 장갑뿐만 아니라 의류 등 다양한 분야에 활용 가능할 것으로 기대했다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 항균성이 뛰어난 구리 나노구조와 피부 일체화를 가능하게 만드는 나노메시 기술을 더한 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 피부를 감염성 병원균들로부터 장기간 보호할 수 있어 다양하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

국내 연구진이 파스나 반창고처럼 피부에 붙여 생치신호를 측정해 심근경색이나 부정맥을 얘방할 수 있는 기술을 개발했다. 한국표준과학연구원 역학표준그룹, 성균관대 화학공학과 공동 연구팀은 피부에 부착해 생체신호를 측정할 수 있는 의료용 실리콘 전자패치 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘화학공학 저널’과 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 인구 고령화, 심혈관질환의 증가, 비대면 원격의료 확대로 의료용 웨어러블 기기에 대한 수요가 늘고 있다. 특히 웨어러블 기기를 이용해 심근경색, 협심증, 부정맥 등 심혈관질환 조짐을 예측할 수도 있다. 기존의 웨어러블 전자 패치는 신체를 움직이거나 피부에 땀이나 물기가 있으면 접착력이 급격히 떨어져 오래 붙이고 있고 있기 어렵다. 이를 보완하기 위해 화학접착제를 사용하기도 하는데 피부 가려움증, 알레르기 등 부작용이 발생할 수 있다. 이에 연구팀은 물 속에서도 미끄러지지 않는 물방개 앞 발의 미세구조를 모방해 운동이나 샤워를 해도 떨어지지 않을 만큼 피부 접착력이 우수한 실리콘 전자패치를 개발했다. 인체에 무해한 의료용 실리콘으로 만들었기 때문에 공기가 잘 통하고 물도 잘 통과해 오랜 시간 붙일 수 있다. 연구팀은 여기에 탄소나노섬유 기반의 신축성 전극과 온도 센서를 결합해 웨어러블 패치를 만들었다.탄소나노섬유 소재의 신축성 전극은 피부가 접히거나 늘어나도 전기전도성을 잘 유지할 수 있는 것으로 확인됐다. 실제로 성능 시연을 실시한 결과 운동 후 피부에 땀이 흐른 상태에서도 접착력이 안정적으로 유지됐고 심전도와 체온을 실시간으로 모니터링할 수 있었다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술을 적용하면 기존 제품 대비 제작 공정을 단순화할 수 있고 비용도 절감할 수 있어 대량 생산에도 유리하다. 연구를 이끈 김민석 표준과학연구원 역학표준그룹장은 “기존 의료용 전자패치는 폭넓은 활용이 어려웠다”며 “이번 연구 결과는 원격진료 및 진단에 기여할 수 있어 국내 웨어러블 의료기기 산업 발전에 도움이 될 것”이라고 설명했다.

이창섭 계명대 화학전공 교수의 논문이 지난 21일자 Scientific Reports (Nature 자매지)에서 3129회의 다운로드를 기록하여, 2021년 중 가장 조회수가 많은 100대 논문 중 30위에 선정됐다. 이 교수 연구팀은 흑연 대신 이론 충전용량이 4,100mAh/g인 실리콘을 도입하여 리튬이차전지의 충방전 용량을 획기적으로 개선하였으며, 또한 실리콘의 충방전 시 문제점으로 나타났던 부피팽창의 문제를 탄소나노섬유와 환원된 그래핀을 사용하여 근본적으로 해결했다. 이창섭 교수는 연구 끝에 2021년 1월, 사이언티픽 리포트(Scientific Report)에 “결합제가 필요 없는 리튬이차전지 음극재로서 실리콘/탄소나노섬유/그래핀 복합체 필름의 합성 및 전기화학적 성능(Synthesis and Electrochemical Performance of silicon/carbon nanofiber/graphene composite films as anode materials of binder-free Li ion batteries)”이라는 제목으로 이 문제점을 개선한 논문을 발표했다. 이 연구논문은 실리콘/탄소나노소재 복합체를 사용한 전극으로 100 사이클까지 1,000mAh/g의 일정한 방전용량 및 99%의 쿨롬 효율을 얻어 음극재로서의 성능을 대폭 향상 시킨 연구결과를 소개했다. 논문의 주저자인 총여엽(Cong Ruye) 박사과정생은 중국 산동성의 곡부사범대학교 화학과에서 학사, 계명대학교 화학과에서 석사를 마치고, 현재 계명대 표면화학연구실에서 박사과정을 이수 중이다. 총여엽 연구원은 지금까지 리튬이차전지 분야에서 SCI 학술논문 3편 및 특허 3건을 출원하는 등, 이 분야의 연구를 활발히 하고 있다.

국내 연구진이 동물실험을 대체하기 위한 인공장기 개발에 필요한 세포외 박막을 만드는데 성공했다. 포스텍 기계공학과, 미국 텍사스 오스틴대 공동연구팀은 인공장기에 사용할 수 있는 튼튼하고 잘 늘어나는 세포외기질 하이드로겔 박막을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘바이오패브리케이션’에 실렸다. 신약을 개발할 때 새로운 약물의 평가는 사람을 대상으로 한 임상시험 이전에 세포 실험을 거쳐 동물로 하게 된다. 그렇지만 최근 강화되고 있는 동물실험 규제와 종간 차이 등 다양한 이유로 연구자들은 동물실험을 대체할 약물 평가용 인공장기에 눈을 돌리고 있다. 인공장기 제작은 다양한 형태로 이뤄지고 있는데 인공장기를 구성하는 세포를 작은 칩에서 배양하여 몸 밖에서 조직 장벽을 구현하는 기술이 대표적이다. 이렇게 만들어진 세포외기질 박막은 외부 자극에 취약해 배양 시간이 길어지고 실제 장기 움직임을 모사하기가 쉽지 않다. 세포 밖에 존재하는 세포외기질은 세포와 조직 사이의 공간을 채워주며 세포를 보호하는 쿠션 역할을 한다. 인공조직이나 장기를 만들 때도 세포가 잘 자랄 수 있도록 세포외기질이 사용되는데 변형되기 쉽다는 단점이 있다. 연구팀은 세포외기질에 나노섬유를 씌워 인체 조직과 비슷하면서도 튼튼한 세포외기질 박막을 만들었다. 두께가 5㎛(마이크로미터)에 불과한 박막은 투과성이 높아 세포 배양 후 2주가 지나도 안정적 형태를 유지하는 것이 관찰됐다. 신축성이 높아 연동 운동 같은 장기의 반복적 움직임도 따라할 수 있고 세포와 조직 기능도 실제 장기와 비슷한 것이 확인됐다. 김동성 포스텍 기계공학과 교수는 “이번에 개발한 세포외기질 박막은 체내 장기처럼 움직임이 가능한 인공장기를 만들 수 있어 생물 및 의학분야 기초연구, 화장품, 신약개발, 조직공학 등에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

삼성전자가 10일 온라인으로 삼성 갤럭시 언팩 2022행사를 개최하고 새로운 플래그십 스마트폰 갤럭시S22 시리즈와 갤럭시탭S8 시리즈를 전격 공개했다. 갤럭시S22 시리즈는 삼성전자 사상 가장 빠른 4㎚ 공정의 강력한 최신 프로세서를 지원하며 신경망처리장치(NPU) 업그레이드로 최대 73% 향상된 머신러닝(ML) 성능을 자랑한다. S22 시리즈는 각각 6.1형, 6.6형 디스플레이를 실은 S22와 S22플러스 그리고 6.8형 대화면을 적용한 S22울트라 3종으로 출시된다. 운영체제는 안드로이드 12와 삼성 OneUI 4.1버전으로 출고될 예정이다.S22와 S22플러스는 하우징(housing)과 카메라 범프(bump)가 매끄럽게 이어지는 컨투어 컷(Contour Cut) 디자인을 계승했다. 하지만 측면이 약간 평평해지면서 샤프한 인상을 준다. 디자인이 변한 S22 울트라의 경우 대표적인 특징(실루엣, 각종 버튼 부, S펜 슬롯 등)은 갤럭시노트20을 계승했다. 하지만 후면 카메라 범프가 사라지고 LG가 플래그십 모델 벨벳에서 선보인 워터 드롭(Water Drop) 디자인을 적용해 부드럽고 유려한 인상을 준다. S22와 S22플러스는 팬텀 화이트, 팬텀 블랙, 그린, 핑크 골드 4가지 색상을 기본으로 하며 S22플러스의 경우 크림, 바이올렛, 스카이 블루, 그래파이트 색상이 삼성닷컴 단독으로 출시된다. S22울트라는 팬텀 화이트, 팬텀 블랙, 그린, 버건디의 4가지 색상이 기본 제공되며 삼성닷컴 단독 컬러로는 레드, 그래파이트, 스카이블루의 3가지 색상이 준비됐다.갤럭시S22 시리즈는 다이내믹 아몰레드 2X 디스플레이가 탑재됐다. 갤럭시 S22의 부분 최대 밝기는 1300니트(nit·휘도의 단위) S22플러스와 S22울트라의 최대 밝기는 1750니트로 시인성이 향상됐다. 뿐만 아니라 전 기종에 주변 빛(조명)의 강도가 디스플레이에 미치는 영향을 고려해 시인성을 크게 향상시키는 솔루션인 비전 부스터가 적용됐다. 갤럭시 S22는 콘텐츠에 따라 최대 120㎐ 화면 주사율까지 가변적으로 조정된다. S22 울트라의 최대 주사율 범위는 1~120㎐로 S22와 S22플러스의 10~120㎐와 대비된다. 이로 인한 이점은 갤러리에서 사진을 감상하는 비교적 정적인 활동 시 전력 소모를 줄일 수 있다는 데 있다. S펜이 내장되도록 설계된 갤럭시S22울트라의 디스플레이는 인공지능(AI)을 이용 S펜의 궤적을 예측해 반응성을 높였다. 노트20울트라 대비 3배 이상 빠르다는 것이 삼성 측의 설명이다.갤럭시S22 시리즈는 하드웨어 개선보다 신경망처리장치(NPU) 퍼포먼스 향상과 소프트웨어 최적화로 카메라 셔터 랙, 렌즈 전환, 이미지 후보정(디테일 및 암부), 오토포커스, 심도 분석 등 사용자 경험을 한 단계 끌어올렸다. 향상된 슈퍼 HDR(눈으로 직접 보는 것과 최대한 가깝게 밝기의 범위를 확장하는 기술)은 역광의 불리한 촬영 환경에서도 보다 명료한 동영상 촬영을 할 수 있도록 만들어주는데 전작과 비교해 64배 더 생생한 컬러를 즐길 수 있다. 특히 광학식 손떨림 방지 기술(OIS)의 보정각은 58% 더 넓어져 촬영 안정성을 높였다. 갤럭시S22와 S22플러스는 전작 대비 약 23% 큰 이미지센서가 탑재됐고 향상된 AI 성능과 결합 나이토그래피(야간 저조도 촬영) 기능을 지원해 어두운 환경에서 다양한 색상과 디테일을 선명하게 표현해준다. S22 시리즈 전 기종의 후면 카메라는 독점적인 저반사 나노 코팅 기술의 슈퍼 클리어 글래스가 적용되면서 야간 촬영 시 빛 번짐 및 빛 반사의 걱정을 크게 줄일 수 있게 됐다. 그리고 오직 S22울트라의 광각 카메라에만 슈퍼 클리어 렌즈가 적용돼 있는데 삼성전자 측에서 정확한 차이점을 알려주지 않았다. 게다가 가변형 픽셀(Adaptive Pixel)은 조명에 따라 갤럭시 S22와 S22플러스 5000만 화소 고해상도 모드와 1200만 화소 고감도 사이를 전환한다. (단, S22울트라의 고해상도 모드는 1억 8000만 화소이며 고감도 모드는 1200만 화소이다.) 해당 기능은 동시에 사용할 수 있으며 밝고 선명한 사진을 위해 프레임을 쉽고 빠르게 결합할 수 있다는 게 삼성의 설명이다. 갤럭시 S22와 S22플러스의 전면에는 1000만 화소 듀얼픽셀 카메라가 장착됐다. 후면에는 5000만 화소 듀얼픽셀 광각 카메라, 1200만 화소 초광각과 1000만 화소의 망원 카메라를 탑재해 최대 30배 스페이스 줌(Space Zoom)을 지원한다. 갤럭시 S22울트라의 전면은 4000만 화소 듀얼픽셀 카메라가 후면은 쿼드 카메라 구성으로 1억 800만 화소 듀얼픽셀 광각 카메라, 1200만 화소 초광각 그리고 1000만 화소의 3배, 10배 망원 카메라가 탑재되어 최대 100배 스페이스 줌을 지원한다.갤럭시S22울트라의 방열 시스템은 흑연 시트와 베이퍼 챔버(열 분산기) 더불어 나노섬유의 신소재인 nano-TIM(Thermal Interface Material)이 사용됐다. 삼성전자에 따르면 “최신 TIM은 더 두꺼운 형태의 새로운 젤을 이용 열을 더 빨리 전달한다. 기존 제품보다 3.5배 더 빠른 열전도 효과를 보여준다”라고 밝혔다. 갤럭시 S22울트라는 효율적인 열 방출로 성능 저하 현상을 최대한 늦춰 쾌적한 사용 환경을 제공해 줄 것으로 보인다.갤럭시S22부터 S22울트라 순으로 3700, 4500, 5000mAh의 배터리가 탑재됐고 45W 고속 충전 기술은 갤럭시S22플러스 이상부터 지원된다.　 S22 시리즈의 전기종에는 알루미늄 소재 중 가장 튼튼한 아머 알루미늄이 사용됐으며 방수 방진에 IP 68등급이 적용됐다. 액정을 보호하는 강화유리로는 코닝의 고릴라 글래스 빅투스플러스가 최초 적용돼 내구성을 한 단계 끌어올렸다. 그밖에 S22플러스와 S22울트라의 경우 기존 와이파이6 보다 2배 빠른 와이파이 6E를 지원해 쾌적한 온라인 환경을 제공한다.  국내의 경우 갤럭시 S22와 S22플러스는 256GB(8GB RAM) 메모리를 탑재한 단일 모델로 출시되며, 가격은 각각 99만 9900원, 119만 9000원이다. 갤럭시S22울트라의 경우 256GB, 512GB(12GB RAM) 모델은 145만 2000원, 155만 1000원이다. 삼성닷컴 단독으로 판매되는 1TB(12GB RAM) 모델의 출고가는 추후 공개될 것으로 보인다. 갤럭시 S22 시리즈는 14일부터 21일까지 사전 판매를 진행하며 25일부터 국내를 포함한 전 세계 시장에 순차적으로 출시된다.

국내 연구진이 외부 열을 반사하고 내부 열은 쉽게 투과시켜 외부 온도와 상관없이 인체가 쾌적하게 느낄 수 있는 온도를 유지할 수 있는 섬유를 개발해 주목받고 있다. 한국생산기술연구원 김건우 박사팀은 체온을 높일 수 있는 외부 열은 반사하고 신체에서 발산되는 복사열은 밖으로 내보낼 수 있는 복사냉각 섬유소재를 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 섬유를 만드는 대부분의 고분자 소재는 자외선, 가시광선, 근적외선은 흡수하지 않지만 원적외선은 잘 흡수하는 경향이 있다. 이 때문에 현재 상용화되고 있는 쿨링소재 섬유도 여름철 체온을 낮춰주는데 한계가 있었다. 연구팀은 신체 외부에서 들어오는 열인 자외선, 가시광선, 근적외선의 단파장을 효과적으로 산란해 차단하고 신체에서 발산되는 열인 원적외선을 잘 투과시킬 수 있는 섬유를 만들었다. 원적외선을 쉽게 방출할 수 있는 복사냉각이 가능하도록 한 것이다. 여름철 옷이 햇빛은 차단하고 반사시키더라도 체온으로 인해 올라가는 열이 밖으로 빠져나가는 복사냉각이 안 되는 경우 덥게 느껴지는 것이다. 연구팀은 자외선, 가시광선, 근적외선을 90% 이상 반사시키고 원적외선을 50% 이상 투과시키는 파장 선택적인 광학특성을 가진 섬유를 만들었다. 실제로 이번에 개발된 섬유는 기존 섬유에 비해 표면온도를 10도 이상 냉각시키는 효과가 있는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 김건우 박사는 “이번에 개발한 나노섬유 소재는 고분자만을 활용해 파장 선택적인 투과율과 반사율 조절이 가능해 복사냉각이 필요한 여러 표면에 쉽게 적용할 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 건축소재, 자동차 소재, 화장품 등에도 활용할 수 있도록 할 것”이라고 말했다.

대구대 일반대학원 화학과에서 지난 2월 이학석사를 받은 정지환 석사연구원(지도교수 김보혜)이 지난 29일 한국탄소학회 춘계학술대회에서 탄섬인재상을 수상했다. 탄섬인재상은 효성첨단소재(주)에서 탄소 소재 및 응용기술 분야에 기여하고 있는 유망한 젊은 과학자에게 포상하는 상이다. 수상 자격은 석·박사 학위수여 전후 1년 이내 졸업자를 대상으로 하며, 이 상은 앞으로 한국 탄소소재 및 응용 발전에 기여할 수 있는 과학자를 발굴하는 데 목적이 있다. 정지환 연구원은 대구대 과학교육학부(화학교육전공) 3학년 재학시절부터 연구를 시작해 석사과정을 마치기까지 탄소 소재 연구에 매진했다. 탄소나노섬유와 금속산화물을 복합화하여 비축전 용량, 고율·수명 특성을 향상시킨 초고용량 축전기(슈퍼캐패시터)용 전극 소재를 개발하는 연구였다. 그 결과, 그동안 SCI 논문 9건, 학술대회 논문발표실적 10건 및 수상실적 3건으로 매우 높은 양질의 연구 성과를 이뤘다. 정지환 연구원은 “탄소 소재 기술혁신 연구를 지속적으로 수행해 이번에 탄섬인재상을 수상할 수 있었다”며 “지도교수님께 감사의 말씀을 전하며, 앞으로도 탄소 소재 연구를 통해 국내 탄소 분야의 기술 경쟁력을 강화할 수 있는 연구자가 되기 위해 노력하겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 상가라쥬 샨무감 교수팀은 연료 전지에 사용되는 내피온 소재의 ‘고분자 전해질막이 갖는 성능저하 및 열화 문제를 해결하는데 성공했다. 새로운 방식으로 개발된 PEM은 연료전지의 출력과 내구성을 모두 개선시킬 것으로 기대돼, 향후 연료전지가 활용되는 다양한 산업분야에 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상된다. ‘고분자 전해질 연료전지’는 수소가스의 수소가 수소 이온과 전자로 분리되면서 수소 이온은 전해질 막을 통해서 반대 전극으로 이동하게 되고, 전자는 도선을 따라 이동하면서 전기에너지를 생산하는 원리로 작동된다. 이 때, 수소이온만을 통과시키는 막이 바로 고분자 전해질막(PEM)이다. 이러한 막을 제작하는데 있어 이온 전도성이 높은 ‘내피온’이 강점을 갖지만 습도가 낮아질수록 성능과 수명이 저하되는 단점을 지녀, 활용에 한계가 있어왔다. 이 샨무감 교수팀은 내피온으로 제작된 PEM이 낮은 습도에도 안정적은 성능과 수명을 보장할 수 있는 방법에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 기존 사용되던 내피온에 새로운 물질을 혼합해 기존의 단점뿐만 아니라 성능과 내구성 문제를 함께 해결할 수 있었다. 샨무감 교수팀은 세륨-티타늄 산화 나노입자가 골고루 분포돼 있는 탄소 나노섬유를 내피온과 혼합, 기존 내피온이 갖는 단점을 해결할 수 있는 새로운 PEM을 개발했다. 혼합된 물질은 연료 전지에 사용된 내피온 소재의 PEM이 열화되는 것을 막아주고, 낮은 습도 환경에서도 정상적인 작동을 가능하게 했다. 여기에 기존 대비 열화 수준을 절반으로 낮춰, 섭씨 80도 상황에서 200시간 사용이 가능하던 기존 내피온의 내구성을 2배가량 향상시켰다. DGIST 에너지공학전공 상가라쥬 샨무감 교수는 “기존 내피온 소재의 PEM을 개선함으로써 향후 석유를 대체할 연료전지를 만드는데 기여할 수 있을 것이란 생각에 연구를 시작했다”며 “비용 절감 문제와 내구성 문제 해결과 관련된 추가 연구 등 앞으로 추가적인 연구를 진행해 본격적인 상용화를 이뤄낼 수 있도록 노력할 것”이라고 했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

솜사탕 기계는 가운데 원통에 설탕을 넣으면 뜨겁게 가열된 원통이 설탕을 녹여 실형태를 만들고 디스크가 빠르게 돌아갈 때 나무젓가락을 넣으면 먹음직스러운 솜사탕을 만들어 낸다. 국내 연구진이 솜사탕을 만들 듯 마스크 필터에 쓰이는 마이크로섬유와 나노섬유를 빠르고 대량으로 생산할 수 있는 공정을 만들어 내 화제다. 카이스트 생명화학공학과 연구팀은 기존 원심 방사공정을 발전시켜 방사 디스크를 여러 층으로 세분화한 멀티 원심방사 시스템을 만들어 다양한 고분자 마이크로 섬유, 나노 섬유 생산에 성공했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘ACS 매크로 레터스’ 3월호 표지논문으로 실렸다. 고분자 마이크로 섬유나 나노 섬유는 두께가 마이크로미터 또는 나노미터 수준의 섬유로 최근 일상품처럼 된 마스크의 필터 재료로 특히 많이 이용되고 있다. 고분자 나노섬유 기반의 마스크 필터는 정전기 발생 없이도 기계적 여과를 통해 미세먼지나 바이러스를 90% 이상 차단할 수 있다. 기존에 나노 섬유 제조는 높은 전압을 걸어 두께가 가는 섬유를 만드는 전기방사 공정을 사용했다. 문제는 전기방사 공정은 수십 킬로볼트의 고전압을 사용하기 때문에 공정 안전성이 낮고 설비 규모를 늘리기 쉽지 않다는 점이다. 또 공정 자체가 대량 생산에 불리하고 대량생산을 위해서는 더 높은 전압을 사용해야 된다는 악순환이 있다.이에 연구팀은 솜사탕 기계에서 사용하는 것처럼 방사 디스크를 회전시켜 섬유를 만드는 원심방사에 주목했다. 기존 원심방사는 방사 디스크를 하나만 사용했기 때문에 섬유생산속도가 전기방사공정과 크게 차이를 보이지 않았다. 연구팀은 3개 층의 멀티 원심방사디스크를 만들었고 디스크 층수가 증가할수록 섬유의 생산속도가 증가하는 것을 확인했다. 이번에 새로 개발한 공정은 실험실 규모 기준으로 마이크로 및 나노 섬유 생산속도가 시간당 8~25g으로, 기존 전기방사 공정보다 300배 빠른 속도이다. 이는 KF94 마스크 필터 20~30개를 만들 수 있는 수준에 해당한다. 연구팀은 이렇게 만들어진 나노섬유로 마스크 필터를 만들어 실험한 결과 시판되고 있는 KF80이나 KF94 마스크와 비슷한 성능을 갖고 있는 것을 확인했다. 김도현 교수는 “이번 연구는 생산설비를 쉽게 늘릴 수 있기 때문에 섬유 대량생산에 유리해 나노섬유를 이용하는 다양한 제품들의 단가 절감에 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “기존 원심방사와 달리 다양한 종류의 섬유로 이뤄진 복합 섬유 패드를 만들 수 있기 때문에 섬유 대량 생산 뿐만 아니라 다양한 종류의 섬유가 하나의 필터에 포함된 복합 필터 제조도 가능하게 해 폭넓은 분야에서 응용할 수 있을 것으로 보인다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr