물속 같은 축축한 환경에서 더 단단하게 달라붙는 접착제가 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 기계항공 및 원자력공학부의 정훈의 교수팀은 새로운 방식의 ‘습식 접착제’를 개발하고 관련 내용을 ‘ACS 매크로 레터스(ACS Macro Letters)’ 12월호 표지 논문으로 발표했다.

기존 접착제는 물에 닿으면 접착력이 약해지거나 한 번 붙이면 다시 쓸 수 없다. 하지만 정 교수팀이 개발한 습식 접착제는 젖은 상태에서 서로 다른 물질을 붙이는 획기적인 물질이다.

앞서 물속에서 단단하게 달라붙은 홍합 단백질을 모방한 접착제 개발 등이 추진돼 왔다. 그러나 이 방식은 화학 처리가 필요하고 비싼데다 한 번 붙이면 되돌릴 수 없다는 게 단점으로 지적됐다.

정훈의 교수팀은 미세구조를 이용해 이런 문제를 모두 해결했다. 표면에 볼록하게 솟은 미세구조들이 서로 맞물리면서 달라붙도록 만든 것이다. 미세구조를 이루는 고분자인 ‘하이드로겔(hydrogel)’은 물을 먹으면 팽창하기 때문에 습한 환경에서 접착력이 더 강해진다. 

새로운 접착제는 이처럼 구조적인 특징을 이용하므로 화학 처리로 표면의 성질을 바꾸지 않아도 된다. 또 물기만 제거하면 모양이 원래대로 되돌아오기 때문에 얼마든지 다시 사용할 수도 있다.

정 교수팀의 ‘ACS 매크로 레터스’ 논문은 기존 통념을 깬 연구로 평가받아 ‘미국화학회 편집자의 선택(ACS Editor’s choice)’에도 뽑혔다. 편집자의 선택은 과학계에서 새롭고 중요한 연구를 해낸 논문을 골라 발표하는 것으로, 더 많은 사람들이 볼 수 있도록 무료로 공개된다.

논문 제1저자인 박현하 UNIST 기계공학과 박사과정 연구원은 접착제에 대해 “넓적한 머리에 얇은 기둥을 가진 미세구조가 표면에 펼쳐진 얇고 유연한 필름”이라며 “두 장을 겹치면 미세구조가 맞물리면서 접착력을 가지는데, 물이 스며들면 하이드로겔이 사방으로 팽창해 더 단단하게 달라붙는다”고 설명했다.

이번에 개발된 접착제는 수분이 대부분을 차지하는 생체물질을 다루는 생명공학이나 의료 등 분야에서 요긴하게 이용될 전망이다. 정 교수는 “물기가 많은 환경에서 써야 하는 생명공학 분야 접착제를 비롯해 습한 환경에서 안정적이고 강력한 접착제로 광범위하게 응용될 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업과 자연모사혁신기술 개발사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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