박준용 교수 연구팀, 자연모사 나노기술로 ‘접착·단열·온도 알림’ 스마트 패치 개발

사회부 0 33 16시간전

도마뱀 발·펭귄 깃털·카멜레온에서 영감… 전력 소모 없이 붙였다 떼는 차세대 단열 소재 구현

[한국유통신문= 김도형 기자] 재료공학 분야에서 자연의 구조와 기능을 모사한 차세대 스마트 소재가 등장했다. 박준용 교수 연구팀이 접착, 단열, 온도 감지 기능을 하나로 결합한 ‘전력 소모 없는 스마트 패치’를 개발하며 주목받고 있다.

재료공학부 박준용 교수 연구팀은 자연에서 영감을 얻은 삼중 기능 통합 소재를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 ‘Bioinspired Trifunctional Patches for Adaptive and Energy-Efficient Thermal Management(적응형 및 에너지 효율적 열 관리를 위한 생체 모사 삼중 기능 패치)’라는 제목으로 재료과학 분야 권위지 Advanced Functional Materials(IF 19.0, JCR 상위 5%)에 지난 3월 23일 게재됐다. 특히 연구의 독창성과 시각적 완성도를 인정받아 내부 표지(Inside Back Cover)로도 선정됐다.

연구팀은 기존 겨울철 단열 방식의 한계를 해결하는 데 초점을 맞췄다. 일반적으로 창문 단열을 위해 사용하는 에어캡(일명 뽁뽁이)은 부착이 번거롭고 재사용이 어렵다. 또한 접착 흔적이나 결로, 곰팡이 발생 문제와 함께 기대에 미치지 못하는 단열 성능 등 여러 한계가 지적돼 왔다.

이에 연구팀은 자연에서 해답을 찾았다. 도마뱀, 펭귄, 카멜레온 등 서로 다른 생물의 특징을 하나의 소재에 통합하는 방식이다. 패치의 한쪽 면에는 도마뱀 발 구조를 모사한 미세 구조를 적용해 접착제 없이도 다양한 표면에 쉽게 부착하고 떼어낼 수 있는 건식 접착 기능을 구현했다. 반대쪽 면에는 펭귄 깃털에서 착안한 다공성 구조를 형성해 공기를 가두고 열 손실을 효과적으로 차단했다. 여기에 온도 변화에 따라 색이 변하는 감온 소재를 적용해 카멜레온처럼 온도를 직관적으로 확인할 수 있도록 했다.

이렇게 개발된 ‘3-in-1 생체 모사 스마트 패치’는 반복적인 탈부착에도 접착력이 유지되며 표면 오염을 남기지 않는 것이 특징이다. 동시에 내부 공기층 구조를 통해 기존 방식보다 뛰어난 단열 성능을 보였으며, 별도의 전력 공급 없이 색 변화만으로 온도를 확인할 수 있는 점에서 에너지 효율성까지 확보했다.

연구팀은 해당 기술이 단순한 단열재를 넘어 다양한 분야로 확장될 가능성이 크다고 설명했다. 온도에 따라 색이 변하는 특성은 스마트 벽면 소재나 인터랙티브 인테리어 디자인으로 활용될 수 있으며, 향후 패시브 건축 자재, 적외선 디스플레이, 웨어러블 기기, 열 차폐 기술 등으로의 응용도 기대된다.

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