탄소나노튜브 먹인 누에고치, ‘슈퍼 비단실’ 만든다(연구)

누에는 뽕잎을 갉아먹는다. 실을 감아 누에고치를 만들고 그 누에고치에서 실을 뽑아 옷감을 짠다. 그게 바로 아름답고 화려한 색상의 비단(실크)이다.

그렇다면 누에가 다른 것을 먹는다면? 다른 재질의 실을 만들어낼 수 있을까?

9일(현지시간) 미국 과학전문매체인 사이언티픽아메리칸은 중국 칭화대학 연구팀의 결과를 보도하면서, 아주 가늘면서도 대단히 튼튼한 극세사를 만들 수 있는 방법이 누에에게 숨겨져 있다고 밝혔다. 바로 그래핀 또는 탄소나노튜브를 누에에게 먹이는 방식이다.

그래핀 또는 탄소나노튜브 등은 초경량, 초고온성, 초내마모성, 초전도성의 극성 물성을 가지며 차세대 고부가가치 첨단 소재로 각광받고 있다.

중국 칭화대학 장잉잉 박사 연구팀은 최근 누에들에게 탄소나노튜브, 그래핀 등 성분이 0.2% 함유된 뽕잎을 먹이는 실험을 진행했다. 그리고 일반적인 방식 그대로 누에고치에서 실을 추출했다.

그렇게 만들어낸 탄소강화실크는 일반적인 실크보다 두 배 이상 강한 것으로 확인됐다.

이와 함께 열 내구성 실험을 통해 탄소강화실크에 1050도씨 열을 가하며 전도성 및 구조를 연구했다.



그 결과, 이 탄소강화실크에서는 일반 실크와 달리 전기전도가 이뤄짐을 확인했다. 또한 라만분광법과 전자현미기술을 이용해 관찰해본 결과 탄소강화실크는 눈에 띄지 않는 나노소재 덕분에 더 질서정연한 결정구조를 갖고 있음을 알 수 있었다.

사이언티픽아메리칸은 누에가 탄소나노튜브 등을 먹여서 키워낸 뒤 내뿜는 실을 '슈퍼 비단실'이라고 불렀다.

실제 이 소재로 만들어진 실은 옷을 만들면 방탄복 기능을 충분히 해낼 수도 있으며, 자연분해되는 의학적 인체삽입물, 또는 친환경적인 전자제품, 우주항공산업 부품 등 실생활과 학문적 연구 다방면에 모두 쓰일 수 있을 전망이다.

동화대학 재료공학 박사인 장야오펑 교수는 이번 연구에 대해 "고강도 실크를 대규모로 생산할 수 있는 손쉬운 방법"이라고 평했다.

박성국 기자 psk@seoul.co.kr