생글생글

생글기자

환경 개선하는 신기술 '에어로겔' 주목된다

프랑스 패션 브랜드 ‘코페르니’가 파리에서 열린 2024 F/W 컬렉션에서 33g의 초경량 가방 에어 스와이프 백(Air Swipe bag)을 선보여 화제다.이 가방은 미국 항공우주국(NASA)이 공기 99%와 유리 1%로 만든 ‘실리카 에어로겔’이란 소재를 썼다. 지구상에서 가장 가벼운 물질로 만들었으니, 가방 또한 세상에서 가장 가볍다고 볼 수 있다. 가방 무게 33g은 A4 용지 약 7장 정도의 무게에 해당한다. 여기에 171g의 휴대폰을 담아도 무방하다고 한다.실리카 에어로겔은 ‘고체 연기’라고 할 정도로 매우 가볍지만, 섭씨 1000℃의 높은 온도에 자체 무게 4000배의 압력까지 견딜 수 있어 초단열재 등급을 받았다. 미국 NASA는 이 소재를 우주탐사 임무에 다양하게 활용하고 있는 것으로 알려지고 있다.비슷한 사례로 싱가포르 국립대 연구진이 버려진 페트병을 이용해 에어로겔을 만드는 데 성공한 것을 들 수 있다. 이렇게 만들어진 페트-에어로겔은 단열 성능이 뛰어나 소방관의 방화복 소재로 이용 가능하다. 이 밖에 의류 폐기물을 재활용한 코튼-에어로겔은 병원 등에서 출혈 제어장치로 활용되고 있다.세상에서 가장 가벼운 고체인 에어로겔이 페트병이나 폐기물을 이용해 만들 수 있다는 사실이 놀랍다. 앞으로 우주산업은 물론, 소방·의료 등 여러 분야에서 무궁무진하게 쓰일 가능성이 크다. 이런 친환경 기술들이 빠른 시일 안에 상용화되면 지구 환경이 개선되는 것은 물론, 근거 없는 환경 비관주의나 환경 지상주의도 설 땅을 잃을 것이다.이다애 생글기자(성일정보고 3학년)

과학 기타

신소재

우리는 아주 오래전부터 철(Fe)이나 구리(Cu)와 같은 금속을 농기구나 교통기관의 소재로 사용해 왔다. 플라스틱은 가볍고 유리는 투명해 이런 소재를 주변에서 널리 사용하고 있다. 산업과 첨단과 학 재료를 연구개발하는 분야를 공부하는 학과 중에 신소재공학과가 있다. 신소재공학과에서는 재료를 효과적으로 이용하기 위해 물질의 구조와 성질을 배우고, 이를 통해 일상생활이나 산업 분 야에 활용할 수 있는 성질을 지닌 물질을 찾거나 설계한다. 대학들은 오래전부터 신소재공학과를 개설해 4차 산업혁명에 대비하고 있다.대학에 있는 신소재공학과신소재에는 크게 전기적 성질 또는 자기적 성질을 이용한 것이 있다. 최근에는 그래핀, 탄소 나노튜브와 같이 원자의 결합 구조나 배열을 변화시킨 신소재가 많은 관심을 받고 있다.전기적 소재를 이용한 신소재는 거실에 설치된 TV다. 독일의 칼 브라운 박사가 브라운(음극선)관을 발명한 이래로 디스플레이는 발전을 거듭해 현재 OLED(유기발광다이오드)까지 진화했다. OLED를 이용한 디스플레이는 자체에서 빛을 내기 때문에 별도의 광원이 필요한 LCD보다 얇고 가볍게 만들 수 있다. 휘어지는 디스플레이를 개발할 수도 있다. 요즘 광고에 등장하는 QLED(양자점발광다이오드)는 퀀텀닷 입자 하나하나가 스스로 빛과 색을 내도록 해 큰 폭의 화질 개선 효과를 낼 수 있는 기술이다.물질이 지닌 성질을 살펴보자자기적 성질을 이용한 신소재로는 초전도체가 있다. 1911년 네덜란드의 물리학자인 헤이커 카메를링 오너스가 액체 헬륨을 통해 약 4K(-269도)에서 수은의 전기 저항이 0이 되는 현상을 발견했다. 이 현상을 초전도 현상이라 한다. 초전도체는 일정한 온