방수기능이 있는 옷감은 비옷에서부터 군용 텐트까지 그 쓰임이 다양합니다. 하지만 기존의 방수코팅은 자연에서 분해가 잘 이뤄지지 않고, 우리 몸에 축적된다는 문제점이 있었습니다.

MIT 연구팀이 친환경적이고 인체에 무해한 방수코팅 방법을 발견했습니다. 이 방법은 면, 실크와 같은 천연섬유에도 방수코팅을 할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 코팅에 비해 훨씬 효과적입니다. 이와 관련된 내용은 저널 <Advanced Function Material>에 게재됐습니다. 

기존 방수코팅과 뭐가 달라?

기존에 사용되는 방수코팅 방법에는 곁가지에 불소원자를 많이 가진 긴 체인 형태의 중합체가 사용됩니다. 긴 체인 형태의 중합체는 환경에서 분해되지 않고 신체조직에 쌓입니다. 또 다른 문제점은 기존의 코팅 방식이 액체 기반이라는 점인데요. 기존에는 코팅을 위해 직물을 액체에 담근 후 말리는 과정을 거쳐야 했는데, 이 과정에서 직물의 구멍이 모두 막히게 됩니다. 그렇게 되면 이 섬유는 공기가 통하지 않게 돼 이를 해결하기 위해서는 섬유에 다시 공기를 불어 넣어 구멍을 열어주는 2차 공정을 거쳐야 합니다.

연구팀은 과불소화탄소 그룹이 8개 이하인 중합체에서는 방수효과가 지속되지 않고 생체에 축적된다는 점을 발견했습니다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 물을 밀어내는 성질을 가지는 '짧은 체인 중합체'에 추가적인 화학 처리를 했습니다.

또한, 공동 저자인 카렌 글리슨과 동료들이 최근 개발한 iCVD(initiated chemical vapor deposition)이라 불리는 코팅공정을 이용했습니다. iCVD 코팅 프로세스는 낮은 온도에서 섬유에 매우 얇고 고르게 코팅할 수 있습니다. 또, 액체 기반이 아니기 때문에 구멍을 막지 않아 2차 공정도 필요하지 않습니다.

연구팀은 이 공정을 이용해 면, 나일론, 리넨 심지어 종이처럼 비섬유 재질에도 실험했습니다. 그리고 코팅된 직물에 물 뿐만 아니라 커피, 케첩, 수산화나트륨 등 산과 염기성을 가진 다양한 액체를 가지고 실험을 진행했습니다. 심지어 연구팀은 코팅된 섬유를 10,000회에 걸쳐 반복적으로 실험했는데요. 코팅에 대한 손상 없이 모두 효과가 지속됐습니다.

연구팀은 앞으로 방수에 적합한 화학식을 최적화하는 연구를 지속할 것이며, 특허 출원 중인 기술을 섬유와 의류회사에 허가받기를 기대한다고 밝혔습니다.

함예솔 다른기사 보기