[이런 책, 저런 논문] 나비 날개 구조 응용한 초박막 의료 방사선 차폐 종이 제조 기술

김선칠 계명대 의용공학과 교수 연구팀
친환경 소재의 방사선 차폐물질 이용하여 경량의 항공 차폐체 개발 가능
모르포 나비 날개 구조 응용한 0.1mm 초박막 의료방사선 차폐 종이

김선칠 계명대 의용공학과 교수. 계명대 제공

김선칠 계명대 의용공학과 교수의 논문 '모르포 나비날개 구조의 나노섬유 모식화를 통한 초박막 방사선 차폐지 개발 (Development of ultra‑thinradiation‑shielding paper through nanofiber modeling of morpho butterfly wing structure)' 이 세계적 과학저널 네이처 자매지인 'Scientific Reports'에 2022년 12월호에 실렸다.

김선칠 교수 연구팀의 연구는 의료기관 및 산업현장에서 착용하는 차폐복의 경량화를 목적으로 진행하고 하고 있다. 최근에는 0.1mm의 차폐페이퍼를 개발해 제품화 공정에 성공했다. 기존 병원에서 사용하고 있는 차폐복 Apron의 무게를 절반으로 줄일 수 있는 제품이 개발되었다고 할 수 있다.

김 교수 연구팀의 연구 결과로 국내에서도 경량의 차폐복 제조에 국제 기술 경쟁력을 가지게 됐다. 기술력은 모르포 나비 날개의 구조를 응용했고, 적층의 나비 날개 구조를 적용해 차폐물질을 가장 많이 공극 없이 구현할 수 있게 패턴을 이용했다. 따라서 입사되는 X-ray 와 충돌단면적을 높여 상호작용을 유도하는 패턴으로 흡수와 산란을 통해 방사선을 방어하는 효과를 가지고 온다.

연구 결과는 경량의 차폐복, 수술용 차폐장갑, 항공승무원의 차폐원단 등 기존의 차폐원단의 중량으로 활동성 제약을 받은 다양한 차폐영역에 이용될 수 있다. 특히 X-ray 의료 기기의 부품 제작에 적용, 사용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.