'한국·유럽 과학기술학술대회(EKC 2024)'의 화학공학·재료과학 세션에서 공경일 브리스톨대 우주·설계공학과 선임연구원이 우주용 고분자(폴리머) 신소재 분석법에 대해 설명하고 있다. / 한국과학기자협회 

일론 머스크의 스타링크를 비롯한 전 세계의 위성통신 경쟁이 뜨겁다. 2030년이면 최소 5만대에 이르는 저궤도 인공위성(LEO)이 지구 저궤도를 뒤덮을 것으로 예상될 정도다. 극한의 우주환경에서는 우주선(cosmic rays)이 끊임없이 물체를 강타하고, 원자산소(Atomic Oxygen·AO)에 노출돼 산화가 촉진된다. 이 때문에 인공위성의 소재로 사용되는 '우주용 특수 재료'가 각광받고 있다.

한국과학기자협회와 한국과학기술단체총연합회(과총)에 따르면, 현지시간 7월 30일 영국 코벤트리 워릭대에서 개막해 2일까지 계속되는 '한국·유럽 과학기술학술대회(EKC 2024)' 화학공학·재료과학 세션에서 공경일 브리스톨대 우주·설계공학과 선임연구원 공동연구팀이 개발한 우주용 고분자(폴리머) 신소재 분석법이 소개됐다. 공 선임연구원은 고분자 소재에 화학적·물리적 손상을 주지 않고도 우주 물체용으로 적합한지 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 물질에 손상을 주지 않고 빛만으로 고분자 물질의 특성을 파악하는 방법을 찾았다. 물질에 빛을 쪼인 뒤 나타나는 고유한 형광빛을 분석해 특성을 파악하는 일종의 '비파괴검사법'을 개발한 것. 연구팀은 이 방식을 이용해 나노미터(nm=1nm는 10억분의 1m) 크기의 고분자 물질 옥타메틸 포스(Octamethyl POSS)가 우주의 극한 환경에서도 열과 산화작용을 견딜 수 있음을 입증했다.

공 선임연구원은 "인공위성의 대표적 소재인 폴리벤즈옥사진(Polybenzoxazin)을 활용하려면 이 물질의 화학적 특성이 유지되는지 확인해야 하는데, 장비 측정 과정에서 물질의 고유한 특성이 손상될 가능성 등 한계가 있었다"며 "고분자 공학에서도 우주 소재에 관한 연구가 늘고 있어 앞으로 (재료공학에서) 가장 주목받는 분야가 될 것"이라고 밝혔다.