[와우! 과학] ‘스스로’ 접었다 펼치는 스마트 종이

종이에 마치 생명이 있는 것처럼 스스로 접었다 폈다를 반복하거나 심지어 ‘걸어다닐’ 수 있다?

최근 중국 둥화대학교 연구진이 신기술을 접목한 종이를 담은 동영상을 공개해 관심이 쏠리고 있다. 이 동영상은 스스로 앞이나 옆 등으로 이동하거나 막다른 곳 앞에서는 회전이 가능하며, 날개를 가진 것처럼 반으로 접혔다 펴지기를 반복하는 종이의 ‘능력’을 담고 있다.

이 종이 기술의 핵심은 산화 그래핀(Graphene)이다. 꿈의 나노물질이라고도 불리는 그래핀은 탄소 원자로 이뤄져 있는 얇은 막이며, 산화 그래핀은 그래핀 생성과정 중 그래핀을 산화시켜 만든 것이다.

둥화대학 연구진은 ‘종이접기’에서 영감을 받아 산화 그래핀을 이용해 새로운 종이를 개발했다. 이 종이에 열을 가하면 내구성이 강철에 비해 200배나 강해지는 동시에, 종이가 공기 중에서 흡수한 수증기에서 수분을 내뿜으면서, 근육이 수축하듯 몸체가 접히거나 움직일 수 있다. 반대로 온도가 낮아지면 스스로 몸을 펼치고 움직임을 멈춘다.

연구진은 이러한 기술을 무선으로 이동하는 초소형 로봇이나 인공 근육, 빛이나 자기장 등을 탐지하는 센서 등의 기술에 접목할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 열을 가하면 강도가 높아지는 만큼 무거운 것을 운반하는 장치를 개발하는데에도 도움이 될 것으로 보인다.

이를 개발한 둥화대학 무주커 박사는 과학전문매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “미래에는 이러한 기술이 사람들의 삶을 바꿔놓게 될 것”이라면서 “체온이나 주변환경, 외부로부터의 자극에 따라 형태나 스타일이 바뀌는 신소재 개발에 응용될 수 있다”고 설명했다.

이어 “일반 그래핀 소재는 값이 비싸고 만드는데 시간이 많이 소요되지만, 우리가 개발한 이 신소재는 ‘산화 그래핀’을 이용한 것으로, 1g당 가격이 16센트(약 185원)에 불과하다”면서 “다만 에너지를 변환하는 효율성을 높이고 크기를 나노사이즈로 줄이는 등 추가적인 기술 개발이 필요할 것”이라고 덧붙였다. 　

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr