‘고분자 분리막’은 바이러스나 단백질 등의 고성능 여과 및 분리에 이용되는 재료로 높은 부가가치와 산업적 중요성을 가진다. 특히 ‘3차원 다공구조’를 가진 ‘고분자 분리막’의 경우 전자재료, 촉매 등에도 적용 가능하다. 하지만 제조 과정이 복잡하고, 부가적인 공정이 필요해 상용화가 어려웠다.
UNIST에 따르면 김 교수 연구팀이 개발한 ‘습기 확산 자기조립법’은 다른 공정 없이 고분자 용액을 습한 공기에 노출시켜 용액 내 습기를 확산시키는 방법이다.
성질이 다른 두 고분자를 하나의 분자로 합성한 ‘블록 공중합체’는 물과 섞이면 스스로 ‘3차원 다공 구조’를 형성하는데, 김 교수는 물대신 습기를 이용한 ‘습기 확산 자기조립법’을 통해 ‘3차원 다공구조 고분자 분리막’을 합성하는 방법을 개발했다.
김 교수의 이번 개발은 간편한 제작 공정뿐만 아니라 분리나 여과에 유리한 대면적의 평면 형태로도 제작이 가능해 주목받았다.
김 교수는 “합성 고분자를 습한 공기에 놓기만 하면 대면적의 ‘고분자 분리막’을 제작할 수 있다”며 “이번에 개발된 ‘고분자 분리막’은 신체의 체온을 전기로 변환하는 새로운 열전소자의 합성에 이용될 수 있고, 의료용 투석막, 새로운 광촉매 개발 등에도 응용 가능하다”고 말했다.
이번 연구결과는 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 지난 6일 발표됐다.
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