④ 나노 소재 분야...헬스케어사업단 고기능 필터로 기능성 나노섬유 개발

산업화는 풍요로움과 환경오염을 동시에 가져왔다. 지하수가 오염되면서 약수도 제대로 마실 수 없고, 정수기 물을 먹고 있다. 또 많은 가정이 공기정화기를 사용하고 있다.

이 정수기와 공기정화기의 핵심소재는 ‘필터’이다. 필터를 전기현미경으로 보면 섬유들이 무질서하게 얽힌 구조이며, 그 사이에 미세한 기공이 존재한다. 따라서 섬유의 직경이 가늘어지면 필터의 성능이 향상되며, 나노섬유가 필터에 적용되면 고성능 필터 제조가 가능해 진다. 즉, 나노섬유로 만든 옷이나 마스크는 오염지역에 있는 인간의 건강을 지켜줄 것으로 기대되는 것이다.

헬스케어기술개발사업단의 제3총괄과제(총괄책임 김학용 교수·전북대)는 이같은 헬스케어용 고기능성 소재를 개발하고 있다. 연구팀의 최종목표는 고기능성 나노섬유의 대량 생산을 위한 양산화 기술 개발 및 기능성 나노섬유를 이용한 헬스케어용 소재 개발이다.

이를 위해 연구팀은 1단계 연구에서 자기조절 능력을 보유한 장기 헬스케어용 최첨단 신소재 섬유 개발과 기능성이 뛰어난 재료의 표면처리 관계 분석 및 DB 구축을 중심으로 연구를 진행해 왔다. 이어 올 해부터 시작된 2단계에서는 1단계에서 개발한 원천 기술을 적용한 양산화 설비 구축을 목표로 하고 있다. 기능성 나노섬유의 수분 흡수성 및 배출 특성 연구와 기능성 나노섬유 부직포를 이용한 최첨단 헬스케어용 필터의 개발도 진행한다. 2013년까지 진행하는 3단계에서는 나노섬유로 구성된 필라멘트 제조 및 나노섬유 부직포와 필라멘트의 융합기술을 통한 자기 공기 조절 특성을 지닌 소재를 양산화 하는 것을 목표로 하고 있다.

헬스케어용 나노섬유 소재의 개발은 김학용 교수의 총괄책임하에 공동연구자인 길명섭 교수와 이집트와 네팔에서 온 포스닥 3명, 박사과정 5명, 석사과정 3명과 학부생 5명으로 팀이 구성돼 진행되고 있다. 그동안 국제적으로 저명한 학술 논문(SCI)에 31건, 특허출원 28건과 21건 등록 등의 성과를 거뒀다.

또 지난 4년간 석사 7명 및 박사 6명의 전문 인력을 배출했다. 이들 석사 졸업생 7명은 (주)효성 중앙연구소 등에 전원 취업하였고, 박사 6명은 경북대, 전북대, 웨인주립대(미국), 워싱턴주립대(미국) 및 델라웨어주립대(미국) 등에서 포스닥 과정을 밟고 있다.

또 국내의 타 기관이나 외국 기관과의 실질적인 협력을 강화하기 위하여 국내외 유명인사 및 관련자를 초청, 14회에 걸쳐 세미나를 개최했다. 지난 9월에는 일본의 신슈대학교와 숭실대 섬유전공학생들을 초청, ‘제1회 2007 첨단 섬유 공학 한일 학생연합 심포지엄’을 열고 상호교류의 문을 열었다.

특히 ‘나노섬유 양산화 기술’에 대한 원천기술을 개발하여 35건 특허 출원 및 19건 특허 등록을 완료했으며, 이 기술은 가치평가 전문기관인 (주)P＆IB로부터 최소 223억원에서 최대 315억원의 가치를 평가받아 업계의 높은 관심을 모았다. 사업단은 이 특허 판매를 국내외 기업을 대상으로 진행하고 있다.

김학용 교수는 “향후 헬스케어용 소재로서의 핵심 연구 분야는 다공성 중공형 나노섬유의 제조, 회전형 컬렉터를 이용한 다공성 필라멘트의 제조, 전기방사법에 의한 나노섬유의 제조 및 나노섬유의 하이브리드화 등이다”라며 “여기에 고기능성을 부가하기 위하여 전도성 고분자의 나노섬유화 및 나노섬유를 이용한 생물 의학적 적용, 예를 들어 상처 치유형 드레싱 소재의 개발과 각종 생체조직의 배양을 위한 담체로서의 응용분야, 나노입자를 이용한 유전자 치료 및 골격의 치유에 활용할 수 있는 각종 소재의 개발에 힘쓰고 있다”고 말했다.