'도자기 구성물질' 세라믹, 머리카락 굵기 '나노섬유'로 만들었더니

[그린비즈니스위크 2023] 재료硏, 유연 세라믹 나노섬유 필터로 '수질·대기환경' 개선

한국재료연구원은 지난 22일부터 오는 24일까지 서울 강남구 코엑스에서 국회 수소경제포럼이 주최하고 머니투데이·코엑스가 공동 주관하는 '그린비즈니스위크(GBW) 2023'에서 연구원 보유 기술을 소개한다. / 사진=홍봉진기자 honggga@

한국재료연구원이 세라믹 나노섬유 필터를 제작해 수질·대기환경 개선에 나섰다. 세라믹은 금속과 비금속을 열처리해 만든 물질로 대표적인 사례로 도자기가 있다. 이 세라믹을 머리카락(100㎛) 굵기의 1000분의 1 수준인 100㎚(나노미터)로 만들 경우 다양한 환경 필터로 활용될 수 있다.

재료연은 24일 서울 강남구 코엑스에서 국회 수소경제포럼이 주최하고 머니투데이·코엑스가 공동 주관한 '그린비즈니스위크(GBW) 2023'에서 '유연 세라믹 나노섬유 필터'를 이같이 소개했다.

이종만 재료연 책임연구원 연구팀은 종이처럼 얇고, 유연성이 우수하며 불에 타지도 않는 '나노섬유 필터' 소재를 개발했다. 이를 통해 세라믹 소재의 취성(힘에 의해 파괴되는 성질)을 극복했다. 쉽게 말해 나노섬유 필터로 도자기를 만들면 유연하고 깨지지 않는 도자기를 만들 수 있다는 의미다.

특히 나노섬유 나노필터는 환경 분야에서 활용도가 높다. 나노소재는 플라스틱과 같은 고분자로 만들지만, 흡착능력이나 환경성 등에 취약한 한계를 지닌다. 또 열에 약하기 때문에 변질되기 쉽고 오래되면 색도 변한다.

하지만 세라믹 나노섬유 필터는 사실상 반영구적 물질 특성으로 필터 능력이 대폭 향상된다. 고분자 필터 소재의 취약한 내구성을 우수하게 극복할 수 있는 것이다. 또 나노섬유 필터는 환경 분야뿐만 아니라 이차전지 분리막이나 각종 센서 등으로 활용될 수 있어 부가가치가 높다.

이외에도 재료연은 △자기열량효과 기반 고체냉각소재 및 특성검증기술(김종우 박사) △고감도 압전 단결정 기반 자기-기계-전기에너지 하베스터(윤운하 박사) 등을 소개했다.