한국화학연구원 연구진이 이번에 개발한 황 기반 소재 필름을 살펴보고 있다.[한국화학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 원유 정제과정에서 나오는 대량의 황폐기물이 환경문제로 떠오르고 있는 가운데, 국내 연구진이 황을 기반으로 한 신소재를 개발하는데 성공했다.

전 세계적으로 연간 황 생산량 6800만톤 중 340만톤 가량이 폐기물로 축적되고 있으나, 마땅한 처리 방법이 없는 상황이다. 국내의 경우 중국에 황폐기물을 수출하고 있지만, 중국의 정유 산업 고도화로 인해 수출량이 줄어들 것으로 예상된다.

한국화학연구원은 김용석·김동균 박사 연구팀이 황 기반의 다기능성 고분자 신소재를 개발했다고 27일 밝혔다.

이 신소재는 신축성이 뛰어나고, 스스로 원래 상태로 회복하는 자가 치유 특성이 있는데다, 적외선을 투과할 수 있어서 웨어러블 전자소자나 적외선 카메라 렌즈 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀이 개발한 신소재를 실험한 결과, 필름 형태의 소재 양끝을 잡고 당길 때 길이가 늘어나는 비율인 연신율이 300%에 달하고, 신소재에 흠집을 내고 자외선을 조사한지 5분이 지나자 자가 치유되는 것으로 확인됐다.

또한 한 번 사용한 황 고분자 소재를 버리지 않고 다시 쓸 수도 있다. 잘게 부서진 필름형태의 소재를 고온에서 강한 압력으로 찍어내는 프레스 공정을 통해 원래 상태로 재활용할 수 있기 때문이다.

김동균 박사는 “지금까지 전 세계적으로 황을 활용한 신소재 개발 시도가 여러 차례 있었으나, 소재에 신축성이 없어 쉽게 부서지는 등 물성이 떨어지는 한계점이 뚜렷했다”면서 “이 같은 특성을 활용하면 웨어러블 전자소자나 적외선 광학소재뿐만 아니라, 고부가가치 응용범위를 획기적으로 넓힐 수 있다”고 설명했다.

이번 연구결과는 고분자 분야 국제학술지 ‘ACS 매크로 레터스’ 8월호 표지논문으로 게재됐다.

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이번 연구성과가 게재된 국제학술지 ‘ACS 매크로 레터스’ 8월호 표지.[한국화학연구원 제공]