햇빛 30분 쬐면 자동차 표면 흠집 사라진다

화학연, 자가치유 코팅 소재 기술 개발
"돋보기로 빛 모으면 30초 만에 가능"

자동차 모형에 자가치유되는 투명 코팅 소재를 입히고 흠집을 낸 후 햇빛에 노출시킨 결과 자동차 표면의 흠집이 사라졌다. 사진=한국화학연구원 제공

자동차 표면이 긁혔을 때 햇빛을 쬐면 30분 만에 스스로 원상 복구되는 보호용 코팅 소재가 개발됐다.

한국화학연구원은 태양광에 포함된 1000-1100nm(나노미터) 파장대의 빛으로 자가치유되는 투명한 코팅 소재를 개발했다고 28일 밝혔다.

보호용 코팅 소재는 제품 본래의 색이 드러날 수 있도록 무색 투명해야 하고, 고가 제품의 표면을 보호해야 하므로 내구성이 좋아야 한다. 특히 자동차용은 온도 변화에 큰 영향을 받지 않아야 한다. 이러한 조건을 모두 갖추면서 자가치유 기능까지 있으려면 분자의 이동이 자유로워야 해 내구성이 약하며, 성능이 떨어질 우려가 있다.

하지만 화학연 김진철·박영일·정지은 박사 연구팀은 기존 보호용 코팅 소재와 내구성 등의 성능이 동일하면서도, 햇빛만으로 자가치유되는 투명한 코팅 소재를 개발하는 데 성공했다.

개발된 소재에 햇빛이 흡수되면 빛 에너지가 열 에너지로 바뀌면서 표면 온도가 올라가고, 온도가 올라가면 고분자들이 원래의 그물망 구조에서 해체돼 떨어졌다 붙었다를 반복하며 자가치유되는 원리다.

연구팀은 자동차 모형에 신소재를 코팅하고 표면에 흠집을 낸 후, 한낮 햇빛에 30분 정도 노출시키자 흠집이 완전히 사라지고 코팅 소재의 표면이 회복되는 것을 확인했다. 돋보기를 이용해 빛을 모으자 30초 후 흠집이 완전히 없어지기도 했다.

연구팀이 개발한 자기치유 코팅 소재는 향후 자동차 등 수송기기, 스마트폰 및 컴퓨터 등 전자·정보 기기, 건축재료의 코팅 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

김진철 박사는 "이번에 개발한 기술은 값싼 상용 고분자 소재와 광열염료를 이용해 자기치유 코팅 소재를 합성하는 플랫폼 기술"이라며 "본 코팅 소재를 적용하면 자동차 재도장 시 다량으로 발생하는 유해성 유기용매 등의 사용을 줄일 수 있어 탄소중립 실현에도 기여할 것"이라고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 'ACS 어플라이드 폴리머 머티리얼스'에 지난달 표지 논문으로 게재됐다.