국내 연구진이 표면에 물방울이 맺히지 않는 연잎의 성질을 모사해 만든 극친수성·극소수성 나노표면구조 제작기술의 상업화에 성공했다.

포항공과대학교(총장 김용민, POSTECH) 기계공학과 황운봉 교수(사진)팀은 지금까지 연구성과에만 머물러 있던 연잎효과를 이용해 만든 극친수성·극소수성 표면기술을 활용, 대형 열교환기, 유수분리시스템의 강건 설계, 자가세정 가습기 등의 상업화에 성공했다고 지난 17일 밝혔다.

연잎효과는 연잎에 물방울을 떨어뜨리면 방울 형태를 유지하면서 흘러내리는 성질로 이러한 연잎의 성질을 응용한 연구는 지금까지 미세 유체분야에서부터 대형 증발기나 물에 빠져도 문제없는 전자기기 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대를 모아 왔다. 하지만, 여러 생산방법에도 불구하고 3차원 구조에 적용하기 어려워 아직까지 산업화에 성공한 예를 찾기 드물었다.

황운봉 교수팀은 이런 문제 해결을 위해 알루미늄 재료에 습식에칭, 모래분사 등의 방식으로 마이크로 구조를 생성하고, 알카리 화학반응을 이용, 극친수성 표현을 구현하고, 한편으로는 자가증착법으로 극소수성 표면을 제작하는 기술을 개발해 발표한 바 있다.

연구팀은 이 표면기술을 실제적인 제품에 적용하기 위해 현재 사용되고 있는 대형 공조용 증발기에 극소수성 표면처리를 해 곰팡이 생성을 억제하고 서리의 착상억제와 제상이 용이하도록 적용했다.

또한, 본 극소수 처리 기술은 벤처 기업에서 개발한 자가세정 가습기에 핵심 기술로 적용될 수 있는 상업화 기술이며 극소수 표면의 자가세정 효과를 이용하면 청소가 필요 없어 편리하면서 안전한 증발이 가능해 기존 가습기의 가장 큰 문제점인 위험성과 청소의 불편함을 모두 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 연구팀이 확보한 기술은 세계적으로 산업화 경쟁이 치열한 유수분리(기름과 물을 분리하는 것으로 유류탱크 등에 활용) 기술 분야에도 적용 가능하다.

황운봉 교수는 “지난 10년간의 연구성과를 바탕으로 연구실에 그치는 연구뿐만 아니라, 실제로 산업계에 응용할 수 있는 연구로 발전시키기 위한 노력을 해왔다”며 “앞으로는 곰팡이 생성을 억제하는 자동차용 에어컨 증발기, 염색, 펄프 제품 건조 시 발생하는 응축수 제어나 보일러의 결로 현상을 해결하는 기술 및 다양한 분야에 적용할 계획”이라고 밝혔다.