KIST, 식충식물로 친환경 기름뜰채 기술 개발

[테크월드뉴스=장민주 기자] 한국과학기술연구원(KIST) 극한소재연구센터 문명운 박사 연구팀과 고려대학교 기계공학과 정석 교수 연구팀은 이러한 저유황유 등 고점도 유출유에 대응하기 위해 셀룰로오스 소재를 이용해 기름을 떠서 제거하는 친환경 기름 뜰채를 개발했다고 11일 밝혔다.

개발된 기름 뜰채는 식충식물인 네펜데스의 곤충채집 원리를 적용한 것이다. 네펜데스의 포충낭 표면에는 곤충을 채집하기 위한 섬모가 있는데, 이 섬모는 물을 쉽게 흡수해 물층을 견고하고 두껍게 유지하는 역할을 한다.

곤충들은 네펜데스의 화려한 색과 향기에 끌려 포충낭 입구로 이동하고, 입구에 있는 섬모에 미끄러져 내부로 들어가게 된다. 연구진은 셀룰로오스 소재의 막(멤브레인)에 네펜데스의 섬모구조를 모사한 나노섬모를 제작해 단단한 물 구조층(윤활층)을 소재 표면에 유지되도록 했다.

이렇게 만들어진 소재를 뜰채에 적용할 경우 물윤활(water lubricant) 원리에 의해 표면에서 기름이 쉽게 미끄러지고 물은 잘 통과하는 현상을 확인할 수 있었다.

연구진은 실제 효과를 검증하기 위해 저유황유의 바다 기름 유출 현장의 기름회수 평가를 진행한 결과 저유황 선박연료유 기준 1일 1톤 규모의 기름을 회수할 수 있음을 확인했다.

기존 소재의 경우 소수성 소재에 친수성 코팅을 해 수 회 사용 후에는 소재 표면이 기름에 쉽게 오염되는 현상을 보였으나, 개발된 소재는 견고한 물 윤활층을 유지함으로써 수백 회 이상 사용 시에도 성능 저하 없이 작동해 뛰어난 내구성을 보였다.

문명운 KIST 극한소재연구센터 책임연구원은 “본 기술은 식물의 구조를 소재에 모사해 성능과 내구성을 모두 향상시켰다는 데 의의가 있다”며, “기름 뜰채나 유출유 회수기와 같은 오염 방제기기 뿐만 아니라 기름제거용 장갑이나 작업 의류에 적용 범위를 넓힐 수 있다는 장점이 있다”고 밝혔다.