UNIST "짧은 가지 달린 고분자 특성 밝혀"…산업적 응용 제시

고분자 구조·거동 분석…"가볍고 단단한 포장재 개발 가능"

짧은 가지가 달린 고분자의 특성을 체계적으로 분석한 연구 결과가 나왔다.

12일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 에너지화학공학과 백충기 교수팀은 짧은 가지가 달린 고분자의 얽힘과 거동을 분석해 다양한 산업적 응용 가능성을 제시했다.

분자 수준에서 고분자의 구조적 거동을 이해하고, 이를 이론적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 밝혀낸 것이다.

짧은 가지가 달린 고분자는 기존 선형 고분자와는 다른 독특한 특성을 지닌다.

연구팀은 2∼6개의 짧은 가지를 가진 작은 분자들을 분석했다.

이를 통해 기존 연구들이 주목하지 않던 고분자가 압력을 받을 때 짧은 가지가 달린 고분자가 어떻게 반응하는지를 규명했다.

짧은 가지가 달린 고분자는 여러 가닥의 실이 얽힌 모습과 비슷하다.

긴 털실 덩어리 사이에 작은 가닥들이 삐져나온 것과 같다.

이러한 구조는 고분자의 특성을 변화시켜 더 견고하고 탄력 있게 만들고, 저항성을 높인다.

특히 선형 고분자와 비교해 밀집된 사슬 구조로 더 큰 동적 저항을 나타냈다.

연구팀은 짧은 가지의 무작위 움직임과 저항성이 향상된 체인 구조로 더 가볍고 단단한 포장재를 개발할 수 있다고 설명했다.

또 전자 장치, 자동차 부품, 의료 기기 등에서 성능을 발휘할 것으로 전망했다.

백충기 교수는 "고분자 재료의 성능을 높이면 물류비 절감과 환경 보호에 도움이 될 수 있다"며 "다양한 형태의 포장재 디자인이 가능해져 제품 보호와 미적 가치를 동시 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

연구 결과는 미국 유변학회에서 발행하는 '유변학 저널'(Journal of Rheology)에 지난달 4일 온라인으로 게재됐고, 저널의 주요 논문으로 선정됐다.

연구는 산업통상자원부와 UNIST 슈퍼컴퓨팅센터의 지원을 받았다.

/연합뉴스