인하대하교 고분자공학과 전형준(사진) 교수팀이 천연 거미줄에 열처리를 가해 첨단 탄소섬유 제조에 성공했다.

전 교수팀의 이번 연구는 최고의 자역과학 권위지인 네이처의 자매지 네이처 커뮤니케이션스 5월호에 게재됐다.

전 교수팀은 ‘실크 단백질의 안정한 베타시트 구조로부터 의사 흑연 구조인 파이로프로테인으로의 탄소화’ 논문에서, 거미줄과 같은 천연 단백질 섬유를 이용해 선형고분자에 속하는 단백질이 열에 의해 6각형의 탄소 고리화합물로 전이되는 원리를 규명했다.

탄소섬유는 미래의 철강산업을 위협할 만한 강력한 대체재 중 하나다.

자동차 및 항공기용 복합소재, 발전기 구조재, 토목 및 건설용 보강재, 전기전자재료와 레져용품 등에 이르기까지 2020년 기준으로 글로벌 시장규모가 7만t 이상으로 수십조원을 넘어선다.

현재 삼성, 효성과 같은 국내 대기업들도 앞 다투어 탄소섬유 시장에 진출하고 있어 이번 연국가 새로운 탄소섬유와 원천기술이 복합소재를 비롯한 에너지, 반도체 소재 분야 등 산업계 전반에 큰 영향을 줄 것으로 기대되고 있다.

특히 몸속에서의 면역반응 및 염증반응이 거의 없는 소재임이 입증되면 학문적으로 뿐만 아니라 산업적으로 그 파급효과가 매우 클 것으로 예상된다.

한편 이번 연구는 인하대 고분자공학과 진형준 교수와 조세연 박사, 윤영수 박사, KIST(전북분원) 이성호 박사, 서울대 강기석 교수, 인천대 김병훈 교수, 미국 Tufts대학교 Kaplan 교수 등의 공동 연구로 진행했다. /윤용해기자 youn@