“태양광 제어·자외선 차단”…‘벼 껍질’로 친환경 필름 만든다

경희대 유정목 교수 연구팀 개발
농업부산물 왕겨 고부가소재 활용
고기능 필름 저비용 제조 길 열려

유정목 경희대 융합바이오·신소재공학과 교수 연구팀은 벼 껍질(왕겨)를 활용해 태양광과 자외선을 효과적으로 제어·차단할 수 있는 친환경 고기능 필름을 개발했다. 이 필름은 강도가 높고 유연하며 자외선 차단 효과와 빛을 산란하는 특성을 갖췄다. 사진은 기사의 특정 사실과 관련 없음. 게티이미지뱅크

국내 연구진이 농업 부산물인 벼 껍질(왕겨)로 친환경 고기능 필름을 개발했다.

24일 경희대에 따르면 유정목 융합바이오·신소재공학과 교수 연구팀은 벼 껍질 속 성분으로 태양광과 자외선을 효과적으로 제어·차단할 수 있는 친환경 고기능 필름을 개발했다고 밝혔다. 

왕겨에 풍부한 리그노셀룰로오스(식물성 바이오매스의 총칭)는 식물 세포벽의 주요 성분으로 자외선을 흡수한다. 이는 리그노셀룰로스를 구성하는 성분 중 하나인 ‘리그닌’의 특성이다.

일반적으로 왕겨에서 리그노셀룰로오스를 추출하면 리그닌이 제거된다. 연구팀은 심층공용융매(DES, Deep Eutectic Solvent)를 이용해 리그닌 함량을 조절한 리그노셀룰로오스 나노섬유 필름을 개발했다.

이 필름은 자외선을 차단하고 빛을 산란한다. 리그닌 함량 정도에 따라 광 투과율, 자외선 차단 성능, 산란도를 조절할 수 있다.

또 공정에 사용된 DES 촉매는 재사용이 가능해 생산 공정의 친환경성과 경제성도 확보했다.

유 교수는 “농업 부산물인 왕겨를 고부가가치 나노소재로 전환하는 동시에 친환경적이고 광 기능을 갖춘 필름을 저비용으로 제조할 수 있는 길이 열렸다”며 “이 기술은 앞으로 고기능 광 차단 소재, 생분해성 디스플레이 필름, 에너지 효율 건축 자재 등 다양한 산업 분야로의 확장이 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 한국연구재단의 나노·소재기술 개발사업 지원을 받아 수행했다.

연구 성과는 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journa)’에 게재했다.

유정목 경희대 교수 연구팀이 쌀 껍질(왕겨)를 활용해 개발한 광 제어 필름의 광 관리 메커니즘 모식도. 경희대