친환경 오염방지 소재 개발 ‘홍합과 오징어에게 배웠다’

국내 연구팀이 홍합의 접착소재 오징어 빨판 구조를 동시에 적용한 친환경 방오(防汚) 소재 개발에 성공했다.
이번 연구는 포항공과대학교(POSTECH) 황동규 교수, 삼성 SDI 강태곤 박사 공동 연구팀이 미래창조과학부와 한국연구재단의 해양·극지기술원천기술개발사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
방오 소재는 선백이나 해양시설에 도장해 수중 동식물이 수면 아래 달라붙는 것을 막아준다. 의료 소재로 사용할 경우 인체에 삽입된 의료용 임플란트나 의료기구에 체내 노폐물이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
기존 방오 소재는 주석, 수은, 구리 화합물 등 중금속 독성물질이 주로 쓰여 선박용으로 이용 시 수중생태계를 파괴할 위험성이 제기됐다. 선박의 마찰 저항도 높아져 연료 소비량도 늘어나는 문제도 있었다.
황 교수 연구팀은 홍합과 오징어에서 아이디어를 얻어 새로운 방오 소재를 만들었다. 홍합에서 나오는 천연 접착제의 단백질 구조와 오징어 빨판의 접착 메커니즘을 분석해 수중 접착의 원리를 모방했다. 황 교수는 “홍합의 화학적 결합 원리와 연체동물 발 빨판의 물리적 접착원리를 융합해 가장 낮은 마찰력을 구현했다”고 설명했다.
연구팀은 이를 통해 생체 적합성이 뒤어나고 방오 성능이 입증된 고분자 폴리에틸렌옥사이드(PEO)를 이용해 새로운 소재를 만들어냈다.
연구팀이 새로운 소재를 테스트 해 본 결과 이 소재는 어떤 표면이든 쉽게 코팅할 수 있었다. 특히 수중에서 낮은 마찰력으로 윤활력이 높고 방오 성능이 우수했다. 연구팀은 새로운 방오 소재가 의료 방오제에서 한발 더 나아가 미래 친환경 해양 방오 소재에도 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구성과는 지난달 26일 나노과학분야의 세계적 학술지인 ‘ACS 나노’에 발표됐다.
[이영욱 기자]