[한국기술뉴스] 창원대학교 구본흔 교수 연구팀은 생체 분자 기술을 이용한 면직물 난연 코팅 제조 방법을 개발했다. 개발된 기술은 창원대학교 산학협력단을 통해 2022년 11월 24일 특허를 출원(출원번호 제1020220159047호)했다. 특허 명칭은 '생체 분자를 이용하여 면직물에 우수한 난연성 코팅 증착을 위한 코팅 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

면직물은 일반적으로 의류, 침구, 용품 등의 제조에 사용됩니다. 면직물을 이용해 제작한 의류나 침구는 사용자에게 편안함과 우수한 흡수성을 제공합니다. 또한, 면직물은 가격이 저렴하고 환경친화적이며, 내열성 및 신축성이 좋아 의료, 산업, 군용 등 다양한 산업에서도 유용하게 활용됩니다. 하지만, 연소성 재료로써 화재에 매우 취약하다는 문제가 있습니다. 화재가 발생할 경우 불이 쉽게 옮겨붙으며, 면직물을 따라 급속도로 불이 확산될 위험이 있습니다. 면직물의 화재에 대한 취약점을 개선하기 위해 다양한 난연 코팅 방법이 개발되었지만, 비용 문제나 작업의 복잡성, 기계적 특성의 변화 등에 의해 상용화에 어려움을 겪고 있습니다.

창원대학교 구본흔 교수 연구팀은 생체 분자를 이용한 LBL 코팅공정을 통해 경제적으로 면직물을 난연 코팅하는 방법을 개발했습니다.

감자 전분과 황산나트륨을 에탄올과 혼합한 뒤 가열하여 슬러리를 제조합니다. 슬러리에 TBAB 용액을 첨가하여 양이온화한 뒤 중화, 여과, 분리 작업을 통해 양이온성 전분을 제조합니다. 양이온성 전분과 천연 점토를 이용해 양이온성 용액과 음이온성 용액을 제조합니다. 코팅할 면직물을 세척 및 건조한 뒤 폴리 아크릴 용액에서 전처리합니다. 양이온성 용액과 음이온성 용액을 이용한 LBL 코팅공정을 통해 전처리된 면직물 위에 여러 겹의 양이온층과 음이온층을 형성합니다.

연구팀은 실험을 통해 난연 코팅된 면직물의 열 안정성과 열 연소 특성을 확인했습니다. 실험 결과 HRR 값이 크게 감소하는 모습을 보여 LBL 공정을 통한 난연코팅이 열화로부터 면직물을 효과적으로 보호할 수 있음이 확인되었습니다. 또한, THR이 현저하게 감소되어 LBL층이 면직물의 모든 연소반응을 억제하고 저항하는 효과를 부여하는 것을 확인했습니다.

본 방법을 사용할 경우 전분이나 키토산과 같은 바이오 재료를 활용하여 친환경적이고 경제적으로 면직물을 난연 코팅할 수 있습니다. 본 방법을 통해 합리적인 가격에 우수한 난연 코팅 면직물을 제공함으로써, 각종 산업시설이나 가정에서 발생하는 화재 사고로 인한 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.