찢어져도 스스로 붙는 섬유…독성 중화능력도 갖춰(연구)

상처 치유 능력을 가진 영화 속 캐릭터처럼, 찢어지거나 해진 부위가 스스로 ‘힐링’되는 스마트한 직물이 개발돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

미국 펜실베이니아 주립대학 연구진이 개발한 이 직물은 표면이 찢어진 경우 저절로 다시 메꿔지거나 인체에 해로운 독성이 표면에 닿을 경우 이를 중화시키는 능력을 가지고 있다.

이 직물은 일반적인 천의 얇은 층 마다 고분자 전해질(polyelectrolytes)로 코팅 처리를 해 제작됐는데, 여기에서 고분자 전해질이란 전하를 띠고 있는 고분자를 뜻하며 주로 연료전지에 쓰인다.

고분자 전해질로 코팅된 부분이 물에 닿을 경우 전하와 수용액이 만나면서 직물이 서로 결합하고, 잘리거나 찢어진 부위가 서로 맞붙어 ‘힐링’이 되는 구조다.

실제 연구진은 이 직물의 샘플을 가위로 3등분 한 뒤, 잘린 부분을 서로 겹치게 두고 물에 담근 결과 잘린 부위들이 서로 강하게 붙어 다시 하나의 직물로 회복되는 것을 확인했다.

연구를 이끈 펜실베이니아 주립대학의 멜릭 데미렐 교수는 “우리는 극히 평범한 직물을 이용해 스스로 ‘힐링’할 수 있는 천을 만들고자 했다. 여기에 활용된 것이 고분자 전해질 코팅 기술”이라고 설명했다.

연구진은 여기에 특정한 효소를 가미할 수 있으며, 이 효소가 신체를 위협하는 화합물의 분해를 돕는다고 덧붙였다.

예컨대 코팅 시 우레아제(소변에 들어있는 질소 화합물인 요소의 분해를 촉진하는 효소)를 첨가하면 해당 직물에 요소가 닿았을 때, 요소를 암모니아와 이산화탄소로 분해시킬 수 있다는 것.

연구진은 “이러한 기능은 특히 피부를 통해 인체에 흡수될 수 있는 제초제나 살충제를 차단하는데 큰 도움이 되며, 미래에는 군인부터 농부에 이르기까지, 화학제품에 노출될 가능성이 높은 많은 사람들을 위험에서부터 보호해 줄 것으로 기대된다”고 밝혔다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr