화학뉴스

국내 연구진이 원유 정제 부산물인 황 폐기물로 고부가가치 적외선 투과 고분자 렌즈 소재를 개발했다.
한국화학연구원 김동균 박사, 한양대 위정재 교수, 충남대 이경진 교수 공동 연구팀은 다양한 적외선 광학 분야에 응용될 수 있는 높은 강성의 적외선 투과 역가황 고분자 소재를 개발했다.
역가황 반응은 많은 양의 유기 고분자 사슬에 적은 양의 황을 섞어 고무 소재를 만드는 가황 반응과 반대로 50% 이상의 다량 황에 적은 양의 유기물을 섞는 방법이다.
연구팀은 황에 TVB(Trivinylbenzene) 가교제를 첨가하는 방식으로 나노(10억분의 1)에서 상대적으로 황 함량이 높은 영역과 TVB 가교제 함량이 높은 영역으로 미세 상분리(물과 기름처럼 두 물질이 섞이지 않고 분리되는 현상)된 구조의 역가황 고분자 신소재를 합성했다.
개발된 고분자 신소재는 황 함량이 80%로 테스트 결과 1.1mm 두께 필름으로 제조할 때 기존에 보고된 황 함유 고분자 소재와 유사하거나 조금 더 높은 수준의 우수한 적외선 투과도를 보였다.
고분자 소재가 단단한 유리 형태에서 말랑말랑한 고무 형태로 변하는 온도인 유리전이온도(Tg) 역시 기존 소재보다 섭씨 80도 가량 높은 92.6도 수준으로 상온에서 안경 렌즈와 유사한 수준의 강성을 나타냈다.
연구팀은 신소재가 자율주행 나이트비전, 스마트 가전·센서 시스템, 의료·진단용 열 감지 카메라, 군수용 야간 감시 카메라 등에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이영국 화학연구원 원장은 “kg당 200원에 불과한 저가의 황 폐기물에서 고부가가치 소재를 합성하는 플랫폼 기술”이라며 “전기·전자·에너지 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것”이라고 강조했다.
연구 결과는 과학기술 분야 국제학술지인 Advanced Optical Materials 3월호 표지논문으로 게재됐다. (K)