KPI뉴스 - 추울땐 따뜻하고 더울땐 시원해지는 섬유 소재 개발

  • 흐림이천12.1℃
  • 구름많음제주22.8℃
  • 맑음정읍17.1℃
  • 흐림북부산20.0℃
  • 맑음홍성16.5℃
  • 맑음금산15.3℃
  • 맑음전주17.2℃
  • 구름많음통영19.5℃
  • 맑음세종15.7℃
  • 흐림대구18.7℃
  • 흐림장수16.1℃
  • 구름많음순창군18.3℃
  • 흐림추풍령14.5℃
  • 맑음북강릉13.3℃
  • 맑음부여15.7℃
  • 흐림영천17.5℃
  • 맑음문경13.3℃
  • 구름많음장흥19.4℃
  • 맑음영주11.7℃
  • 흐림산청17.9℃
  • 맑음울진15.8℃
  • 구름많음충주12.5℃
  • 흐림의성16.2℃
  • 흐림북창원20.4℃
  • 흐림울산19.3℃
  • 맑음백령도16.8℃
  • 흐림김해시19.5℃
  • 맑음상주14.8℃
  • 흐림구미17.4℃
  • 흐림남원19.3℃
  • 흐림영월13.2℃
  • 흐림보성군19.4℃
  • 흐림밀양19.5℃
  • 구름많음광주20.2℃
  • 구름많음완도20.2℃
  • 구름많음고산22.6℃
  • 흐림영덕16.8℃
  • 흐림태백10.5℃
  • 맑음동해13.9℃
  • 흐림제천9.6℃
  • 맑음홍천12.1℃
  • 맑음서산14.6℃
  • 맑음봉화11.2℃
  • 맑음파주10.1℃
  • 흐림울릉도19.2℃
  • 흐림정선군12.9℃
  • 맑음대전15.7℃
  • 맑음흑산도21.1℃
  • 흐림양산시20.7℃
  • 구름많음고창군17.7℃
  • 구름많음남해20.1℃
  • 구름많음부산20.7℃
  • 구름많음고흥19.0℃
  • 맑음서청주13.6℃
  • 구름많음성산21.3℃
  • 구름많음원주12.2℃
  • 구름많음여수21.1℃
  • 맑음군산16.6℃
  • 흐림진주17.0℃
  • 구름많음목포20.6℃
  • 흐림광양시20.1℃
  • 흐림춘천12.5℃
  • 맑음동두천10.6℃
  • 맑음철원9.1℃
  • 구름많음안동14.6℃
  • 맑음청주16.1℃
  • 맑음천안12.7℃
  • 맑음인천15.7℃
  • 흐림북춘천10.2℃
  • 구름많음고창17.6℃
  • 흐림청송군15.0℃
  • 맑음양평12.8℃
  • 구름많음부안16.6℃
  • 맑음강릉14.9℃
  • 구름많음강진군18.3℃
  • 흐림거창17.1℃
  • 흐림의령군17.2℃
  • 흐림경주시17.4℃
  • 구름많음거제18.2℃
  • 흐림합천18.3℃
  • 흐림인제11.8℃
  • 흐림임실17.4℃
  • 구름많음해남17.8℃
  • 흐림순천17.3℃
  • 흐림창원19.9℃
  • 맑음서울13.9℃
  • 맑음보은13.3℃
  • 구름많음서귀포22.3℃
  • 맑음속초13.7℃
  • 구름많음영광군17.6℃
  • 흐림함양군17.6℃
  • 구름많음진도군17.6℃
  • 맑음대관령7.5℃
  • 맑음강화12.0℃
  • 맑음수원13.1℃
  • 맑음보령16.5℃
  • 흐림포항20.6℃

추울땐 따뜻하고 더울땐 시원해지는 섬유 소재 개발

김들풀 Google구글에서 선호하는 출처로 추가
기사승인 : 2020-05-04 12:46:43
중국 우한 화중과기대, 키토산과 실크로 미세 구조 다공성 섬유 개발 추울 때 따뜻하고 더울 때는 차가워지는 스마트 섬유 소재가 개발됐다. 이 소재는 기존에 피부 표면의 수증기를 열로 바꾸는 발열 소재 일명 히트텍과는 전혀 다른 소재다.

발열 섬유 소재는 몸에서 나오는 수분이 증발하면서 물 분자가 레이온 섬유 사이로 이동해 물 분자를 흡착한다. 이때 섬유에 붙은 물 분자가 움직이려는 운동 에너지가 열에너지로 바뀐다. 여기에 그물형 구조 아크릴 섬유가 따뜻한 공기를 붙잡아 보온성을 유지한다.

더운 날씨에 차갑게 하는 섬유 소재도 등장했다. 이 두 가지 기능을 동시에 갖춘 섬유 소재는 지금까지 없었다.

중국 우한 화중과학기술대학 연구팀이 게나 새우 등 갑각류 껍질에서 추출하는 키토산과 실크로 매우 미세한 구조를 갖는 다공성 섬유를 개발했다.

연구 결과는 미국 화학회(ACS)가 발행하는 'ACS 응용물질 및 계면(ACS Applied Materials & Interfaces)' 최근호에 논문명 '개인 체온 조절을 위한 유연하고 견고한 바이오 소재 미세 구조 착색 섬유(Flexible and Robust Biomaterial Microstructured Colored Textiles for Personal Thermoregulation)'로 게재됐다.
▲ 중국 우한 화중과학기술대학 연구팀이 개발한 스마트 섬유 소재 개념도. 게나 새우 등 갑각류 껍질에서 추출하는 키토산과 실크로 추울 때 따뜻하고 더울 때는 차가워진다. [ACS Applied Materials & Interfaces]

연구팀은 섬유 미세한 구멍에 상전이(온도, 압력 등 외부 변화로 물질의 상이 바뀌는 현상) 원리를 이용해 열에너지 흡수나 방출이 가능한 것으로 알려진 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 주입했다. 이 후 PEG가 새지 않도록 실리콘 일종인 디메틸 폴리실록산으로 코팅했다.

실험 결과 이 섬유는 유연성과 강도가 높을 뿐만 아니라 단열성과 물을 튕겨내는 발수성도 매우 뛰어났다.

또한 연구팀이 섬유 소재를 이용해 장갑을 만들어 온도가 50도인 상자 안에 손을 넣으면 PEG가 녹아 열을 흡수해 손이 차가워졌다. 마찬가지로, 장갑을 낀 손을 10도 환경에 놓으면 이번에는 PEG가 굳어져 열을 방출해 손이 따뜻해졌다.

논문에 따르면 이 섬유 소재는 전통 소재 특성이 있어 기존 섬유 산업 시설에서 생산할 수 있기 때문에 대량 생산이 가능하다는 것이다.

상상해 보라. 낮에 덥고 밤에는 추운 날씨에도 이 옷 한 벌만 입으면 된다. 또한 야외뿐만 아니라 실내에서도 착용할 수 있어 냉·난방비를 크게 줄일 수 있다.

KPI뉴스 / 김들풀 iT과학 전문기자 itnews@kpinews.kr

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]