국립한국교통대학교는 첨단 섬유 소재 아라미드(para-Aramid)를 활용해 열전달은 2배 높이고 전자파를 완벽히 막아내는 차세대 필름을 개발했다고 2일 밝혔다.

아라미드는 중량이 강철의 5분의 1 수준으로 가볍지만, 강도는 5배 이상 높고, 섭씨 500도 이상 고열에도 견딜 수 있다.

최근 5세대 광케이블과 전기차 타이어 등에 쓰이며 수요가 증가하는 추세다.

교통대 나노 화학소재공학과 김성룡 교수 연구팀은 아라미드를 화학적으로 녹인 뒤 굳히는 과정에서 물 대신 식초 주성분인 아세트산과 알코올을 섞은 용액을 사용해 굳는 속도를 늦췄다.

기존처럼 물을 사용하면 재료가 급하게 굳어 섬유 구조가 엉성해졌지만, 식초 용액을 쓰자 굳는 속도가 느려지며 빈틈없는 촘촘한 구조가 만들어졌다.

마치 물을 천천히 얼리면 기포 없이 맑고 단단한 얼음이 되는 것과 같은 원리다.

이렇게 제작된 필름은 기존 필름보다 열 배출 능력이 2배 이상 높고 전자파를 99.99％ 차단하며 1만번을 반복해서 접었다 펴도 처음 성능의 약 95％를 유지했다.

김 교수는 "섬유 간 결합이 이뤄지는 시간을 조절하는 것만으로도 방열성과 내구성을 동시에 확보할 수 있는 새로운 소재 설계 방법을 제시했다"며 "이 필름은 웨어러블 기기, 자율주행차, 드론에 쓰일 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 연구소, 페루 가톨릭대 연구진과 함께 수행했으며, 논문은 국제학술지 '어드밴스트 컴포지츠 앤드 하이브리드 머티리얼즈(Advanced Composites and Hybrid Materials)'에 게재됐다.