기계공학부 서종환 교수 연구팀, 미국 공군연구소 연구 프로젝트 수주
- 와인 병마개로 알려진 코르크의 물리적 성질을 활용한 친환경 소재 개발-
성균관대학교(총장 정규상) 기계공학부 서종환 교수 연구팀이 미국 공군연구소(AFRL) 산하 미국 공군과학연구실(AFOSR)에서 천연물질을 활용한 친환경 인공 코르크 소재 개발을 위한 연구 프로젝트를 수주하였다.
우리 대학이 미국 공군연구소에서 연구 프로젝트를 수주한 것은 이번이 처음으로, 서종환 교수 연구팀은 AFOSR의 아시아지부(AOARD)로부터 매년 연구비 10만 달러를 지원받게 된다.
와인 병마개로 널리 알려진 코르크(Cork)는 주로 지중해 연안에 서식하는 코르크 참나무(Quercus suber L.)의 겉껍질에서 채취되는 다공성 소재로서, 매우 가볍고 많이 압축된 후에도 다시 원래의 형상으로 돌아가는 등 독특한 물리적 성질을 가진 천연소재이다.
특히, 코르크 참나무의 겉껍질은 제거 후에도 약 9년을 주기로 다시 성장하여 대기 중 이산화탄소를 다량으로 흡수한다. 그리고 참나무의 수명인 300년 동안 지속적으로 코르크 생산이 가능하기 때문에 코르크는 자원 고갈의 염려 없이 탄소 배출을 저감하는 친환경 미래 유망 소재로 기대되고 있다.
코르크만의 독특하고 뛰어난 소재 물성은 코르크 특유의 다공성 구조와 더불어 코르크를 이루고 있는 화학성분 구조에서 기인하며, 특히 수베린(Suberin)이라고 불리는 소수성의 지방질로 인해 우수한 내침투성 및 탄성력 등이 발현되는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 사실에 착안하여 서종환 교수 연구팀은 코르크의 수베린을 선택적으로 추출하여 재조합함으로써 코르크의 우수한 특성을 구현하면서도 균일한 물성의 친환경 소재를 합성하는 연구를 제안하였다.
서종환 교수는 “코르크와 같은 천연소재는 재배환경에 따른 물성 불균일성과 제한된 재배지역으로 인해 와인 병마개나 인테리어 소품 등 극히 일부 분야에만 주로 활용되어 왔다”면서 “이번 연구를 통한 기술 개발로 물성이 균일하고 특성 제어가 가능한 인공 코르크 소재를 개발할 것이다. 나아가 감자(Potato)와 같이 수베린이 다량 함유된 식물자원을 균일한 조건으로 재배하기 위한 스마트팜(Smart Farm) 시스템을 구축하여 재배지역에 국한되지 않고 수베린의 다량 확보가 가능하도록 할 것”이라고 밝혔다. 이에 따라 “이번 연구가 기존 천연물질 활용의 한계를 뛰어넘어 다양한 공학 분야에 활용 가능한 친환경 소재의 지속 가능한 발전을 위한 초석이 될 것이다”라고 말했다.
목록
