신소재 에어로젤, 종이로 만든다

에어로젤(aerogel)은 가볍고 단열성이 높다. 열이나 전기, 충격 등에 강해 주목받는 신소재 가운데 하나. 에어로젤은 보통 값비싼 공정을 거쳐 만든다. 그런데 만일 이런 에어로젤을 쓰레기로 만들 수 있다면 어떨까. 그동안 금이나 그래핀을 이용해 만들기도 했지만 에어로젤 대부분은 실리카로 만들어왔다. 에어로젤은 젤 상태에서 건조해 수분을 제거해 만들지만 수분을 잃어도 구조는 그대로 유지한다. 수분을 기체로 대체하는 것이다. 덕분에 가벼운 소재가 완성되는 것이다. 싱가포르국립대학이 개발한 기술은 에어로젤을 셀룰로오스를 이용해 만드는 것이다. 셀룰로오스로 만든다는 얘기는 종이로 만들 수 있다는 뜻이다. 물론 굳이 새 종이일 필요도 없다. 필요 없게 된 종이를 활용하면 된다. 연구팀이 개발한 방법은 단순하다. 종이에 물을 뿌려 셀룰로오스 섬유를 추출하고 여기에 물을 더해 폴리머 수지와 연결해 부드럽게 섞는다. 이 과정을 거쳐 만든 액체를 영하 18도에서 24시간 냉동한 다음 다시 영하 98도에서 이틀 동안 동결 건조한다. 마지막으로 120도 오븐에서 3시간 추출 과정을 거치면 소재 중 수분은 모두 제거된다. 이렇게 완성된 셀룰로오스 에어로젤은 다공성이 상당히 높아 98.2% 공기 유연성이 있지만 강한 물질이 된다. 메틸트리메톡시실란으로 코팅하면 소수성이 수중에 있는 유분만 흡입할 수 있다. 흡입한 기름은 99%까지 배출할 수 있어 재사용도 가능하다. 연구팀은 앞으로 개발이 진행되면 이 소재를 주택이나 패키지, 방한 코트, 기저귀 등 폭넓은 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 소재도 필요 없는 종이를 활용하는 만큼 저비용화가 가능하고 재사용을 할 수 있어 친환경인 건 물론이다. 관련 내용은 이곳( http://news.nus.edu.sg/press-releases/9962-novel-cellulose-aerogels )에서 확인할 수 있다.

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