우주복용 섬유가 우주방사선 차단하고 500도까지 견딘다

KIST, 우주 방사선 차폐 복합섬유 개발
중성자 흡수력이 탄소나노튜브보다 약 20만배 높아
승무원, 의료계 종사자, 발전소 근로자 보호복 활용

한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 김대윤 박사팀이 개발한 복합섬유는 우주 방사선 내 중성자를 효과적으로 차폐해 인체 유해성을 저감하고 전자기기의 소프트 에러를 예방할 수 있다. KIST 제공

[파이낸셜뉴스] 우주 방사선을 차단하고 500도 고열을 견디는 복합섬유가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 김대윤 박사팀은 질화붕소나노튜브(BNNT)와 아라미드 고분자를 혼합한 우주 방사선 차폐 복합섬유를 개발했다고 1일 밝혔다. 이 섬유는 방사선에 쉽게 노출될 수 있는 승무원이나 의료계 종사자, 발전소 근로자의 보호복으로 만들 수 있다.

BNNT는 기존에 활용되던 탄소나노튜브(CNT)와 유사한 구조를 가지고 있지만 다수의 붕소를 포함해 방사선에서 나오는 중성자를 더 많이 흡수한다. 연구진은 "우리가 개발한 섬유는 붕소를 포함한 구조 때문에 중성자 흡수력이 탄소나노튜브에 비해 약 20만 배 정도 높다"면서 "BNNT 복합 섬유를 원하는 모양과 크기의 직물로 만들게 되면 그 자체로 방사선 중성자 투과를 효과적으로 차단할 수 있는 좋은 소재"라고 말했다.

지난해 누리호 발사 성공과 함께 최근 새롭게 출범한 우주항공청 등으로 우주에 대한 관심이 높아졌다. 또 공공분야 뿐만아니라 민간에서도 우주 여행 등의 우주 관련 산업에 대한 관심과 투자가 적극적으로 이뤄지고 있다.

실제 우주 여행을 하는 경우 현실적으로 우주 방사선에 노출되는 것은 피할 수 없다. 우주 방사선 속 중성자는 생명 활동에 부정적인 영향을 미치고, 전자기기들의 오작동을 일으켜 장기적인 우주 임무 수행을 위해 차단 시설과 보호복이 꼭 필요하다. 연구진이 개발한 복합 섬유는 우리가 일상적으로 착용하는 의복 형태로 적용하면 방사선에 쉽게 노출될 수 있는 승무원, 의료계 종사자, 발전소 근로자 등을 효과적으로 보호할 수 있다.

또, 세라믹 성질을 지닌 BNNT의 특징으로 내열성도 뛰어나 극한 환경에서도 사용될 수 있다. 연구진은 "이 섬유는 패브릭으로 쉽게 제조가 가능해 원하는 모양과 크기로 만들어 방사선 노출로부터 전자기기의 오작동을 방지하는 데에도 활용할 수 있다"고 설명했다. 따라서, 우주용뿐만 아니라 국방·소방용으로도 활용이 가능하다. 김대윤 박사는 "우리나라가 우주 및 국방 분야에서 매우 빠르게 발전하고 있는 만큼 큰 시너지를 낼 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 복합 섬유를 국제 학술지인 '어드밴스드 파이버 머티리얼즈(Advanced Fiber Materials)'에 발표했다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자