가볍고 강철 10배 성능 '그래핀 방탄복' 도전한다

ADD 미래 국방기술 과제로 제안
이르면 연말 연구·개발 협약 계획

국방과학연구소 홈페이지 캡처

유사시 총탄으로부터 우리 군 장병들의 생명을 지켜 주는 방탄복을 ‘꿈의 신소재’로 만드는 날이 머지않아 보인다.

26일 군 관계자들에 따르면 국방과학연구소(ADD)는 이달 초 미래 안보 환경에 효과적으로 대응하기 위해 ‘그래핀 방탄복 개발’을 미래 도전 국방 기술 연구·개발사업 과제 가운데 하나로 제안했다. 현재 군에서 쓰고 있는 신형 방탄복은 한 벌당 무게가 5㎏을 넘어 장병들 만족도가 떨어진다. 이에 총알·파편으로부터 장병들 신체를 안전하게 보호하면서도 가볍고 활동하기 편한 방탄복의 필요성이 높아지고 있다. 최근엔 꿈의 신소재로 불리는 ‘그래핀’(graphene)을 활용한 방탄복 개발 연구가 주목받고 있다.

흑연 구성 물질의 하나인 그래핀은 탄소로 이뤄진 2차원 벌집 구조의 나노 물질이다. 그래핀은 단위 질량당 흡수할 수 있는 충격에너지가 강철의 10배에 이를 정도로 우수한 강도를 갖춘 첨단 소재다. 이 때문에 그래핀 소재에 총알이 부딪치면 총알의 운동에너지가 순식간에 흡수·분산되면서 속도가 떨어진다.

하지만 그래핀 방탄복은 쉽게 상용화되지 못하고 있다. 그래핀 입자 간 계면 결합, 구조적 결함 문제 등으로 인해 높은 수준의 방탄 성능을 실현하는 데 어려움을 겪고 있다고 한다. ADD는 이 과제에 참여하려는 기관·업체의 제안서를 평가한 뒤 이르면 올 연말 그래핀 방탄복 연구·개발을 위한 협약을 맺을 계획이다. 선정된 연구팀은 앞으로 3년 동안 그래핀의 고기능성 복합 소재화를 통해 기존 방탄섬유·패널을 경량화하고 성능을 향상시키는 기술을 개발해야 한다.

문경근 기자

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