원광대학교 전북바이오융합전문대학원 첨단바이오소재학과 조충연 교수 연구팀이 외부 화염에 강한 친환경 난연 나노복합소재를 개발했다.

30일 원광대에 따르면, 연구팀 소속 이인영 대학원생이 제1저자로 참여한 이번 연구 논문은 국제 저명 학술지인 '머티리얼스 투데이 케미스트리(Materials Today Chemistry)'에 최종 게재됐다.

연구팀은 보헤마이트, 폴리아크릴산, 산화그래핀을 활용해 물 기반의 친환경 난연 코팅 기술을 구현했다. 서로 다른 소재를 교대로 적층하는 공정을 적용해, 기존 이중층 구조에 폴리아크릴산 층을 새롭게 추가한 '삼중층 구조'를 도입하여 더욱 조밀한 다층막 형성에 성공했다.

해당 구조는 소재 간 결합력과 나노입자 적재량을 높여, 외부 화염에 노출될 경우 매우 치밀한 탄화층 보호막을 형성한다.

연구팀은 실제 면직물 화염 시험을 통해 기술의 실효성을 입증했다. 코팅되지 않은 시료가 대부분 연소된 것과 달리, 코팅된 시료는 본래의 섬유 구조를 그대로 유지하며 뛰어난 난연 성능을 나타냈다. 물에 장시간 담그거나 세탁을 거친 이후에도 구조적 안정성과 난연 효과가 유지돼 상용화에 필수적인 내구성까지 확보했다.

이번에 개발된 친환경 코팅 기술의 핵심 성과는 크게 두 가지로 △기존 할로겐계 난연제가 유발하던 환경적 문제를 수계 공정으로 전면 개선 △면직물 외에도 폴리우레탄 폼을 비롯한 다양한 고분자 소재에 즉각 적용 가능 등이다.

연구를 총괄한 조충연 교수는 "친환경 수계 공정을 기반으로 섬유와 폼 소재의 화재 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 실용적인 기술"이라며 "앞으로 다양한 산업 분야에서 화재 안전 핵심 소재로 활용될 것"이라고 말했다.

/최성민 기자