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공기처럼 가벼운 고체, 미래 신소재 '에어로겔'

조회수 2019. 7. 1. 08:41 수정
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싱가로프 국립대 과학자들이 개발한 Aerogel 신소재
세상에서 가장 가벼운 고체 'Aerogel' 탄생!
출처: National Uiversity of Singapore
고체인데 공기가 99.8%로 구성된 반투명 고체가 있습니다. 바로 에어로겔(Aerogel)이라고 하는 소재인데요. 천체물리학자 찰스 리우는 이를 얼음 연기(Frozen Smoke)라고 부르고 있습니다.

단 0.2%만을 구성하는 물질에는 실리콘, 탄소 또는 산화알루미늄과 같이 여러 물질이 섞여 있는데요. 밀도가 0.003g/cm^3 정도로 스티로폼의 1/5 수준이라고 하니 정말로 가벼운 물질이 아닐 수 없습니다.
출처: National Uiversity of Singapore
놀랍게도 최근 싱가로프 국립대 과학자들은 플라스틱 쓰레기로도 에어로겔을 만들 수 있다고 발표한 바 있는데요. 이들은 버려진 페트병 쓰레기에서 미세 섬유를 뽑아낸 뒤 실리카 소재(TEOS.Tetraethox)를 코팅해 에어로겔을 만들어냈습니다.

앞으로 이들이 PET병, 의류 등 버려진 폐기물을 재활용해 지속적으로 에어로겔을 만들어 환경 문제까지 해결해나갈 수 있다는 점에서 지금 에어로겔이 다시 한 번 주목을 받고 있습니다.
출처: National Uiversity of Singapore
에어로겔은 어디에 쓰일 수 있을까요?

에어로겔의 가장 큰 장점은 바로 기공률이 높아 단열성이 매우 뛰어나다는 점입니다. 에어로겔 위에 초코렛을 올려놓고 밑에 불을 붙여도 열이 거의 전달되지 않아 초코렛이 녹지 않는 것을 볼 수 있는데요. 

출처: National Uiversity of Singapore
또한 에어로겔은 물이 묻지 않아 방수력이 뛰어나고 불에 타지 않는 특성을 갖고 있으며, 내구성과 방음력까지 매우 뛰어난데요.

따라서 에어로겔은 기존 단열재나 기타 건축용 내외장재 보다 훨씬 더 얇은 소재로 개발되어 지금 건축용 신소재로 개발이 한창 진행되고 있는 상황입니다.
출처: National Uiversity of Singapore
무엇보다 에어로겔에 메틸 화합물을 코팅하면 기름을 흡수할 수 있어 기름 제거용으로 사용될 수 있으며, 수많은 기공의 특성을 잘 활용하면 먼지와 유독물질을 걸러내는 필터로도 사용될 수 있어 그 활용도가 무궁무진하다고 볼 수 있습니다.

많은 과학자들이 에어로겔이 이제 하루 빨리 상용화되길 바라고 있는데요. 앞으로 국내에서도 에어로겔 개발에 투자가 활발히 일어나 다양한 신소재들이 탄생하길 기대해 봅니다.
출처: National Uiversity of Singapore
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