저렴한 비용에 내구성 강하고 유연…웨어러블 센서 등 활용 기대
국내 연구진이 멍게껍질을 활용해 유해가스를 감지할 수 있는 복합섬유를 개발했다. 각종 웨어러블 기기가 개발‧보급되면서 환경의 변화를 감지하는 ‘웨어러블 센서’가 주목받는 가운데 버려지는 멍게껍질을 웨어러블 센서로 활용할 수 있게 돼 기대를 모은다.
한국과학기술연구원(KIST)은 정현수·이승기 기능성복합소재연구센터 박사 연구팀이 정희태 한국과학기술원(KAIST)교수 연구팀과 공동으로 후처리 공정 없이 대량생산 가능한 섬유형 이산화질소(NO₂) 센서를 개발했다고 3일 밝혔다.
웨어러블 기기의 발달로 신체나 환경의 상태‧변화를 모니터링 할 수 있는 웨어러블 센서 연구도 활발히 진행중이다. 기존의 섬유 기반 센서는 대부분 일반 섬유에 전도성 소재와 센서 소재를 혼합해 코팅하는 방식으로 제작되는데 시간이 지나면 섬유와 센서소재의 결합이 약해진다. 이러한 단점을 극복하기 위해 섬유 자체가 전도성을 가지는 그래핀산화물 섬유가 나왔지만 번거로운 후처리 공정, 유연성 저하, 고비용의 한계를 지녔다.
연구진은 멍게껍질에서 추출한 ‘나노셀룰로오스’를 탄소나노튜브와 결합한 복합섬유를 제조했고, 이 복합섬유를 삽입한 직물을 만들어 유해가스인 이산화질소를 감지하는 데 성공했다. 복합섬유는 내구성이 강하면서도 유연한데다 후처리가 필요없다. 비용도 섬유 1m당 약 10원 미만 꼴로 저렴하다.
정현수 박사는 “웨어러블 센싱 소재로서 갖춰야 할 기본 물성을 재료 복합화를 통해 한 번에 제조했다는 점에서 중요하다”며 “앞으로 이산화질소 외에 다른 유해가스 검출용 웨어러블 소재를 개발하는데 주력하겠다”고 말했다.
이번 연구 성과는 미국 화학회 학술지 ‘ACS 나노(Nano)’에 실렸다.
