POSTECH, 물 흡수 조절하는 인공 '연잎 돌기' 개발

포항공과대학교(이하 POSTECH) 화학공학과 용기중 교수와 박사과정 곽근재씨 연구팀이 연잎 효과를 활용,'다양한 물질의 나노선(nano wire)에 발수물질을 코팅해 초발수성 표면을 제작' 하는 기술을 개발했다.

이 연구 결과는 응용물리분야 국제 학술지 '어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)'10월호 표지논문으로 선정돼 학계의 관심을 끌고 있다.

연잎 표면 위 나노미터(nm) 크기 돌기와 돌기에 씌워진 기름성분 때문에 물방울이 떨어지거나 비가 올 경우 물이 뭉쳐져 아래로 굴러 떨어지고, 그 때문에 연잎이 깨끗한 상태를 유지한다는 ‘연잎 효과(Lotus Effect)’에 착안한 연구팀은 돌기 대신 나노선을 합성해 연잎의 돌기와 같은 효과를 내도록 했다.

또 다양한 유기화학물질을 연잎 기름성분 역할을 하도록 함으로써 초발수성 표면을 제작하는데도 성공했다.

특히 표면의 특성을 변화시키는 방법을 적용, 나노선 합성을 통한 상향식 방법(Top-down)과 이미 합성된 나노선에 자외선을 노출시키는 하향식 방법(Bottom-up) 등 2가지 방법을 동시에 개발해 눈길을 끈다.

기존 연구와는 달리 표면에너지로 인한 물방울의 동적 변화를 초고속 카메라를 통해 밝혀낸 결과, 실제로 비가 내리거나 물을 뿌리는 환경에도 적합한 것으로 나타나 상용화도 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

POSTECH 관계자는 “먼지나 오염물의 흡착 방지 기술과 화학세제 없이도 빗물과 함께 씻겨 내려갈 수 있도록 하는 ‘자정작용 페인트’와 같은 친환경 기술의 개발에도 응용될 수 있을 것”이라며 “습기가 끼지 않는 자동차 유리, 투명도를 조절하는 스마트 윈도우(smart window) 등에도 활용될 전망”이라고 밝혔다.