각각 다른 소재로 차단해야 하던 우주 전자파와 방사선을 동시에 막는 머리카락보다 얇은 신소재가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 극한환경차폐소재연구센터 주용호 책임연구원 연구팀이 초박막 필름 하나로 전자파와 중성자를 동시에 차단하면서 고무처럼 늘어나고 3차원(3D) 프린팅까지 가능한 복합 차폐 소재를 개발했다고 19일 밝혔다.

현대 산업 현장에서는 전자파와 방사선으로부터 장비와 사람을 보호하는 차폐 소재가 필수적이지만, 특성이 달라 각각 다른 차폐재를 써야 해 무게가 늘어나고 구조도 복잡해지는 문제가 있었다.

연구팀은 전자파를 흡수하고 반사하는 탄소나노튜브(CNT)와 중성자를 효과적으로 포획하는 질화붕소나노튜브(BNNT)가 서로를 감싸는 껍질 구조를 형성하도록 한 필름을 개발했다.

이 필름으로 전자파의 99.999%를 차단하고, 중성자도 72% 줄이는 성능을 구현했다고 연구팀은 설명했다.

이 소재는 원래 길이의 2배 이상 늘어나도 성능이 유지되고, 3D 프린터로 벌집 구조를 만들어 같은 두께 평면 소재보다 차폐 성능을 15% 높이는 데도 성공했다.

또 영하 196도 극저온에서 영상 250도 고온까지 견디는 내구성도 확보해 우주 같은 극한 환경에서도 활용할 수 있다고 연구팀은 강조했다.

주 책임연구원은 "테이프처럼 얇고 고무처럼 유연하면서도 전자파와 방사선을 동시에 차단하는 완전히 새로운 개념의 차폐 기술"이라며 "우주시대 실현에 필요한 초물성 소재 확보와 국산화 기반을 마련하는 데 의미가 있는 기술로 향후 구조 설계 최적화를 통해 성능을 더욱 높이고, 실제 산업 현장 적용을 본격적으로 추진할 계획"이라고 말했다.

이번 연구는 지난달 4일 국제학술지 '어드밴스트 머티리얼스'에 실렸다.