고분자 조합체 발견 학계 관심

90℃ 이하에서 약간의 압력만으로 성형이 가능한 고분자 조합체가 발견돼 학계의 관심을 모으고 있다.

포항공대 김진곤(47.화학공학과)교수 연구팀은 '폴리스틸렌-폴리노르말펜틸메타아크릴레이트' 고분자 조합체가 이같은 특성(압력가소성)이 있음을 밝혀내고, 세계적인 과학저널 '피지컬 리뷰 레터' 13일자에 연구결과를 발표한다.

김 교수팀은 원자력연구소의 중성자 산란 빔라인과 포항 방사광가속기 X선 빔라인를 이용해 이같은 사실을 밝혀냈다.

일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 플라스틱 등 고분자 제품은 대부분 압출.사출 등 고분자 가공에 의해 원하는 형태로 만들어지는데 통상 180℃ 이상 고온과 1천기압 이상 고기압에서 성형이 이루어진다.

이 과정에서 온도를 높이기 위해 많은 에너지가 소비되며 재활용시 성형이 반복된 탓에 기계적 물성이 떨어지게 된다.

그러나 이번에 발견된 고분자 조합체는 90℃와 50기압 수준의 낮은 온도와 압력에서 고분자 가공이 이루어질 수 있다.

따라서 에너지를 절감할 수 있는데다 재활용시 기계적 물성이 그대로 유지돼 매우 경제적이다.

지난해 10월 김 교수 연구팀은 '폴리스틸렌-폴리노르말펜틸메타아크릴레이트' 고분자 조합체가 온도가 높지도 낮지도 않은 중간영역의 특정 온도에서만 나노구조를 갖는 것을 발견한데 이어 다시 이 연구 결과를 얻어내는 성과를 얻었다.

이번 연구 결과는 현재 널리 활용되고 있는 고분자 가공 기술에 나노기술이 융합되어 독특한 성질을 가지는 고분자 조합체를 만들 수 있는 가능성을 보여준 것이다.

김 교수는 "고분자 조합체는 복잡한 형태의 초소형 초정밀 성형품 제조에 매우 유용하며 미세배선 활용 기술, 복잡한 미세표면의 점착제, 미세가공에서의 재활용 등에도 응용할 수 있다"고 말했다.

포항.박진홍기자 pjh@imaeil.com