군복에 스프레이처럼 뿌려 화학무기 독성 차단한다

KIST 연구진, 제독용 복합소재 개발

서진영 KIST 박사후연구원이 스프레이를 이용한 제독 촉매 코팅층을 형성하고 있다. KIST 제공

군복이나 군용장비에 간단히 스프레이처럼 뿌려 코팅해 화학무기의 독성을 제거할 수 있는 복합소재가 나왔다.

한국과학기술연구원(KIST)은 백경열 물질구조제어연구센터 책임연구원팀이 2019년 개발한 나노기반 제독촉매를 활용해 가공과 코팅이 용이한 제독용 복합소재를 만드는 데 성공했다고 9일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '미국화학회(ACS) 응용 재료 및 인터페이스' 10월 26일자에 발표됐다.

기존 금속유기골격체(MOF) 제독촉매는 독을 제거하는 성능(제독 성능)은 좋지만 모래와 같이 부서지는 입자 형태로 돼 있어 군복과 군용 장비 코팅에 실용화하지 못하고 있었다. 이런 문제를 극복하기 위해 백 책임연구원팀은 기능성 고분자를 설계하고 이를 제독촉매와 혼합해 필름, 섬유 형태로 가공할 수 있으면서도 성능을 유지하는 제독기술을 개발했다.

연구팀은 기존에 개발한 나노미터 수준의 지르코늄(Zr) 기반 제독촉매의 높은 반응성은 유지하면서 가공성을 향상시키는 기능성 고분자형 지지체를 새롭게 개발했다. 이를 군복과 군용장비의 스프레이 공정에 적용하면 제독 코팅층을 형성한다. 실제 화학무기인 신경작용제 소만(GD)으로 제독 성능을 시험한 결과 연구팀이 개발한 소재는 제독용 코팅소재로 실증 적용이 가능한 것으로 확인됐다. 

백 책임연구원은 "기존에 보고된 방법이 아닌 단순 스프레이 공정을 통해 넓은 면적까지 빠르게 코팅할 수 있고 화학무기의 독성을 손쉽게 제거할 수 있다는 게 이번 연구의 차별점"이라며 "스프레이 코팅을 통해 유사시 군복과 군용장비에 사전제독뿐 아니라 오염된 부분의 사후제독도 가능하다"고 말했다. 또 "효과적으로 화학무기 또는 고독성 화학물질로부터 군인과 국민의 생명과 안전을 지킬 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]