KIST의 김대윤 박사팀이 개발한 복합섬유는 우주 방사선 내 중성자를 효과적으로 차폐하는 효과를 나타냈다. / KIST

우주 방사선을 차단하고 500도 고열을 견디는 복합섬유가 국내에서 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 김대윤 박사팀은 "질화붕소나노튜브(BNNT)와 아라미드 고분자를 혼합한 우주 방사선 차폐 복합섬유를 개발했다"고 1일 밝혔다. 이 섬유는 방사선에 쉽게 노출될 수 있는 우주비행사는 물론, 항공 승무원이나 의료계 종사자, 발전소 근로자, 국군 등의 보호복으로 만들 수 있다.

BNNT는 기존에 활용되던 탄소나노튜브(CNT)와 유사한 구조를 가지고 있지만 다수의 붕소를 포함해 방사선에서 나오는 중성자를 더 많이 흡수한다. 연구팀은 "우리가 개발한 섬유는 붕소를 포함한 구조 때문에 중성자 흡수력이 탄소나노튜브에 비해 약 20만 배 정도 높다"면서 "BNNT 복합 섬유를 원하는 모양과 크기의 직물로 만들게 되면 그 자체로 방사선 중성자 투과를 효과적으로 차단할 수 있는 좋은 소재"라고 말했다.
 

우리나라는 물론, 전세계적으로 우주여행을 비롯한 본격적 우주산업이 확대되고 있는 가운데, 우주방사선을 피할 수 있는 섬유의 개발은 국제적 관심을 끌 가능성이 크다. 우주 방사선 속 중성자는 생명 활동에 부정적인 영향을 미치고, 전자기기들의 오작동을 일으켜 장기적인 우주 임무 수행을 위해 차단 시설과 보호복이 꼭 필요하다. 연구팀이 개발한 복합 섬유는 우리가 일상적으로 착용하는 의복 형태로 적용 가능하기 때문에 방사선에 쉽게 노출될 수 있는 승무원, 의료계 종사자, 발전소 근로자 등을 효과적으로 보호할 수 있을 것으로 기대된다.

또한 세라믹 성질을 지닌 BNNT의 특징으로 내열성도 뛰어나 극한 환경에서도 사용될 수 있다. 연구팀은 "이 섬유는 패브릭으로 쉽게 제조가 가능해 원하는 모양과 크기로 만들어 방사선 노출로부터 전자기기의 오작동을 방지하는 데에도 활용할 수 있다"고 설명했다.

국제 학술지인 '어드밴스드 파이버 머티리얼즈(Advanced Fiber Materials)'에 논문을 발표한 김대윤 박사는 "우리나라가 우주 및 국방 분야에서 매우 빠르게 발전하고 있는 만큼 큰 시너지를 낼 것"이라고 말했다.