전남대 연구팀 '기억형상 고분자 소재 개발'...산불감지센서 등 활용 기대
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전남대 연구팀 '기억형상 고분자 소재 개발'...산불감지센서 등 활용 기대
  • 정 현 기자
  • 승인 2022.05.03 00:46
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논문, 국제학술지 'Advanced Science’ 4월 22일자 온라인 게재

[위즈뉴스] 국내 연구진이 기억형상 고분자 소재를 개발해 산불감지센서로 활용할 수 있게 됐다.

전남대는 2일, 고분자융합소재공학부 박종진 교수 연구팀이 온도에 따라 감겼다 펴질 수 있는 형상기억과 자가치유 기능을 갖는 고분자 소재를 개발했다고 밝혔다. 

박종진 교수(왼쪽)와 안다혜 석사과정생 / 사진=전남대

이번 연구성과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘Advanced Science’(IF=16.806) 4월 22일자 온라인에 게재됐다.

논문명은 'Controllable Physical Synergized Triboelectricity, Shape Memory, Self-Healing, and Optical Sensing with Rollable Form Factor by Zn cluster'이며, 박종진 교수가 교신저자로, 안다혜 석사과정생이 제1저자로 참여했다. 

연구팀은 "이번에 개발한 소재는 반경 1mm까지 감길 수 있으며 온도에 따라 감겼다 펴질 수 있는 형상기억과 외부자극에 대해 자가치유 기능을 갖는 고분자 소재"라며 "이 소재는 풍력으로 가동되는 에너지 제너레이터 기반의 화재감지 센서로 활용될 수 있다"고 말했다.  

이어 "이 센서는 산불로 대기 중의 온도가 40℃ 이상으로 올라가면 바람을 타고 전달되는 열을 감지해 고분자소재가 원래의 형상으로 돌아가는 기술을 이용했다"고 말했다. 

국제학술지 ‘Advanced Science’ 최신호에 실린 해당 논문

연구팀은 감길 수 있는 소재를 위해 아세탈 고분자 수지 측쇄에 외부 에너지를 흡수할 수 있는 긴 사슬과 금속 배위 결합을 도입했다. 여기에 금속 이온의 도핑효과로 인한 마찰전기 성능의 향상에 대한 연구를 진행했으며, 더 나아가 공극의 형성을 활용해 위조방지 태그와 터치패드에 응용된 기술까지 적용했다. 

자료이미지=전남대

[그림] 고분자를 활용한 센서 개발 모식도 

연구팀이 이번 연구에서 개발한 고분자 소재는 웨어러블 디바이스 등 다양한 전자기기의 폼팩터(외형적인 제품 형태)에 많은 응용이 가능한 핵심소재가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

이번 연구는 산업통상자원부의 산업기술혁신사업과 중소벤처기업부의 지역특화산업육성 사업의 지원으로 수행됐다. 


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