흠집난 자동차 표면, 햇빛 쬐면 원상복구.. 국내 연구진, '자가 치유 코팅소재' 개발

국내 연구진이 자동차 표면이 긁혔을 때 햇빛을 쬐면 30분 만에 스스로 원상 복구되는 투명한 보호용 코팅 소재를 개발했다. 사진은 자동차 모형에 본 코팅 소재를 입히고 흠집을 낸 뒤 햇빛에 노출시킨 다음 다시 돋보기로 햇빛을 모아 표면을 찍은 사진. /사진=화학연(뉴스1)

자동차 표면이 긁혔을 때 햇빛을 쬐면 30분 만에 스스로 원상 복구되는 투명한 보호용 코팅 소재를 국내 연구진이 개발했다.

28일 한국화학연구원에 따르면 김진철·박영일·정지은 박사 연구팀이 개발한 소재는 햇빛이 흡수되면 빛 에너지가 열에너지로 바뀌면서 표면 온도가 상승한다.

온도가 오르면 고분자들이 원래의 그물망 구조에서 해체돼 떨어졌다 붙었다를 반복하는 자가 치유 원리가 적용된다.

기존에도 광열염료를 활용해 자가 치유 기능을 연구한 시도는 있었지만 투명해야 하는 코팅 소재로는 산업계 적용이 어려웠다. 이에 연구팀은 기존 상용 코팅 소재에 특정 물질을 넣어 고분자들이 해체와 재결합을 반복하는 동적 화학결합을 설계했다. 투명한 광열염료를 섞어서 햇빛을 비추면 동적 화학결합이 활발하게 일어날 수 있도록 조치했다.

연구팀이 활용한 광열염료는 투명한 유기물이어서 제품 색에 영향을 주지 않고 다양한 도료에 잘 배합되며 비용도 저렴해 상용화에 유리한 것으로 알려졌다.

연구팀은 자동차 모형에 신소재를 코팅하고 표면에 흠집을 낸 뒤 한낮 햇빛에 30분 정도 노출시키자 흠집이 완전히 사라지고 코팅 소재의 표면이 회복되는 것을 확인했다. 돋보기를 이용해 빛을 모으면 30초 뒤 흠집이 완전히 없어지는 점도 발견했다.

이번에 개발된 소재는 앞으로 자동차 등 수송기기, 스마트폰 및 컴퓨터, 건축재료의 코팅 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 자동차 재도장 시 다량으로 발생하는 유해성 유기용매 등의 사용을 줄일 수 있어 탄소중립 실현에도 기여할 것으로 예측된다.

이번 연구결과는 과학기술 분야 국제학술지 'ACS 어플라이드 폴리머 머티리얼스' 표지논문으로 최근 게재됐다.

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김창성 기자 solrali@mt.co.kr
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