(익산=타파인) 김진주 기자 = 원광대학교 전북바이오융합전문대학원 첨단바이오소재학과 조충연 교수 연구팀이 외부 화염에 강한 친환경 난연 나노복합소재를 개발했다.

이인영 대학원생이 제1저자로 참여한 이번 연구 논문은 ‘보헤마이트/폴리아크릴산/산화그래핀 하이브리드 다층 나노복합재를 통해 구현된 시너지적 난연성’을 주제로 국제학술지 Materials Today Chemistry 에 게재됐다.

연구팀은 보헤마이트, 폴리아크릴산, 산화그래핀을 활용해 물 기반의 친환경 난연 코팅 기술을 구현했다.

특히 ‘Layer-by-Layer’ 공정을 적용해 소재를 교대로 적층하고, 기존 이중층 구조에 폴리아크릴산 층을 추가한 삼중층 구조를 도입함으로써 보다 조밀한 다층막 형성에 성공했다.

이 같은 구조는 소재 간 계면 결합력과 나노입자 적재량을 높여 화염에 노출될 경우 치밀한 탄화층 보호막을 형성하고, 난연 성능을 크게 향상시키는 효과를 보였다.

실제 면직물 화염 시험에서도 우수한 성능이 확인됐다.

코팅되지 않은 시료는 대부분 연소된 반면, 코팅된 시료는 섬유 구조를 유지한 채 잔탄이 남아 우수한 난연 성능을 나타냈다.

또 물 침지와 세탁 이후에도 구조 안정성과 난연 효과가 유지돼 높은 내구성까지 입증했다.

이번 기술은 면직물뿐 아니라 폴리우레탄 폼 등 다양한 고분자 소재에도 적용할 수 있어 산업적 활용 가능성이 높다는 평가다.

특히 기존 할로겐계 난연제가 가진 환경 문제를 개선하고, 수계 공정을 통해 친환경성과 성능을 동시에 확보했다는 점에서 의미가 크다.

연구를 지도한 조충연 교수는 “이번 연구는 친환경 수계 공정을 기반으로 섬유와 폼 소재의 화재 안전성을 향상시킬 수 있는 실용적인 기술”이라며, “향후 다양한 산업 분야에서 화재안전 소재로 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.