감귤류가 100퍼센트 재생가능한 투명목재 만들어?

황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2021-05-09 20:06:31
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[이미디어= 황원희 기자] 스웨덴의 연구진은 투명 목재 빌딩 건축 자재를 도입한 지 5년 만에 이를 한단계 발전시킨 소재를 개발했다고 밝혔다. 그들은 감귤류로 만든 투명한 바이오 플라스틱을 나무에 주입함으로써 100% 재생 가능하고 더 반투명하게 만드는 방법을 발견했다고 밝혔다.

 

▲사진 Céline Montanari

전 세계의 에너지 소비량을 따져보면 약 1/3이 건물에서 발생하고 있는 것으로 파악되고 있다. 대다수 관계자들은 주로 냉난방, 조명 등으로 인해 소비되는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 건축물이 필요한 상황이라고 말한다.

 

투명 목재는 지난 2016년 처음 도입된 이래 KTH 왕립기술원 연구진이 건축물 건축을 위한 가장 혁신적인 새로운 건축 자재 중 하나로 개발돼 왔다. 이 소재는 자연광을 통과시켜 열에너지를 저장할 수 있다.

 

나무를 투명한 복합재료로 만드는 비결은 나무에서 빛을 흡수하는 주요 성분인 리그닌을 벗겨내는 것이다. 하지만 리그닌이 제거된 남은 빈 기공은 목재의 힘을 되살리고 빛이 스며들 수 있도록 메꾸어져야 할 필요가 있다.

 

이 합성물의 초기 버전에서는 KTH의 왈렌버그 목재 과학 센터(Wallenberg Wood Science Center)의 연구원들이 화석 기반 중합체를 사용했다. 이제, 연구원들은 환경 친화적인 대안인 리모네로 만든 모노머인 리모네 아크릴레이트에 대한 실험을 성공적으로 진행했고 그 결과를 어드밴스드 사이언스지에 게재했다.

 

이 새로운 복합체는 1.2mm 두께에서 90%의 광학적 투과와 30%의 현저하게 낮은 불투명성을 보여준다고 연구원들은 보고한다. 지난 5년 동안 개발된 다른 투명 목재 복합 재료와 달리 KTH에서 개발된 재료는 구조용이다. 174 MPa(25.2 ksi)의 강도와 17 GPa(또는 약 2.5 Mpsi)의 탄성을 가진 기계적 성능을 보여준다. 특히 이 물질은 용매없이 제조되며 모든 화학물질은 바이오 원자재에서 추출된다.

 

이 소재는 다방면으로 응용 가능한데 스마트 창, 열저장용 목재, 조명 기능이 내장된 목재, 심지어 나무 레이저도 가능하다. 특히 빛이 셀룰로오스에 닿게 되면 일부는 나무를 통과하고 물질을 투명하게 만든다. 빛의 일부는 굴절되어 다른 각도로 산란되어 조명 기능도 주고 있다. 

 

 

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