손상을 색 변화로 감지하고 스스로 회복하면서 폐기물에서 분리도 편한 스마트 고분자 소재가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 전자파솔루션융합연구단 김태안 책임연구원 연구팀이 자가 회복 기능과 재활용성을 갖춘 새로운 고분자 소재를 개발했다고 23일 밝혔다.

플라스틱과 같은 고분자 물질은 가볍고 견고하면서도 다양한 설계가 가능한 장점을 바탕으로 일상생활에서 널리 쓰이지만, 폐기물 처리가 어려운 것이 단점이다. 그 때문에 소재 스스로 복구되거나 폐기할 때 다른 자원으로 전환할 수 있는 지속 가능한 고분자 소재들이 개발되고 있지만, 복잡한 합성 과정이 필요하거나 다른 폐기물과 섞이면 분리가 어려운 문제가 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 고분자를 만드는 기본 단위 분자인 단량체와 고분자 사이를 자유롭게 전환할 수 있는 오각 고리 구조 분자를 설계했다. 이 분자는 열이나 빛, 기계적 힘으로 붙었다 뗄 수 있어 다양한 물성을 가진 고분자 소재를 만들 수 있다. 또 손상된 부위를 형광으로 볼 수 있어 관리가 쉽고 열과 빛을 가하면 스스로 복구되는 자가 회복 기능을 갖고 있다고 연구팀은 설명했다.