전자파·중성자 동시에 막는 '3D프린팅 필름' 세계 최초 공개

전자파와 중성자를 simultaneously 동시에 막을 수 있는 초박막 film이 필름이 세계 최초로 공개됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 주용호 책임연구원 팀은 고무처럼 stretchable 늘어나는 3D 프린팅이 가능한 복합 차폐 소재를 개발했다고 19일 밝혔다. 이 소재는 우주선, 원자력 시설, 의료 장비 등 극한 환경에서의 protection 보호 수단으로 주목받고 있다.

이 혁신적인 소재는 두 가지 나노튜브를 결합해 기능을 극대화했다. 전자파를 흡수하고 반사하는 탄소나노튜브(CNT)와, 중성자를 효과적으로 포획하는 질화붕소나노튜브(BNNT)가 서로를 감싸는 ‘껍질 구조’를 형성한다. 연구팀은 “단일 material로 소재로 두 가지 위험 요소를 차단할 수 있게 됐다”고 설명했다.

실험 결과, 이 필름은 머리카락보다 얇은 두께에서도 전자파의 99.999%를 차단했고, 중성자도 약 72% 줄였다. 또 원래 길이의 두 배 이상 stretched 늘어나도 성능이 유지돼 유연한 설계가 가능하다. 특히 벌집 구조로 3D 프린팅하면, 평면 소재보다 차폐 performance가 성능이 최대 15% 향상된다.

내구성 면에서도 뛰어나 영하 196도 극저온부터 250도 고온까지 견딘다. 주 책임연구원은 “인공위성, 우주정거장, 암 치료 장비 등 다양한 분야에서 design의 설계의 단순화와 경량화를 동시에 이룰 수 있을 것”이라며, “향후 구조 최적화를 통해 성능을 더 높이고 산업 application 현장 적용을 본격화할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 어드밴스드 머티리얼즈(IF 27.4)에 게재되며 과학계의 주목을 받았다. 전자파와 중성자라는 서로 다른 위협을 하나의 초경량 소재로 해결한 점에서 breakthrough가 돌파구가 될 전망이다.