전북대

신소재분야에 대한 투자와 관심이 높아지고 있다. 그 중 섬유산업은 미래 전지·전자사업, 항공·우주산업, 건강·바이오산업 등 각종 산업분야의 핵심 부품을 제공하는 첨단 소재산업으로의 성장이 예상된다.

전북대학교 김학용 교수 연구팀은 전도성 고분자를 전기방사법을 이용해 나노섬유를 제작하고 여기에 발광물질인 양자점을 첨가, 발광나노섬유 제조 및 이를 적용한 기능성 섬유 개발에 나섰다. 발광물질의 크기 수는 nm(10억분의 1m)이기 때문에 일반 섬유에 적용하기에는 섬유에 대한 집적도가 낮아 효율 역시 낮고, ‘그래핀옥사이드(Graphene Oxide)’를 ‘그래핀(Graphene)’으로 제조해 고분자에 합성해도 전도성 효율이 좋지 않다는 단점이 있었다.

연구팀은 전기방사를 통해 나노섬유의 배향도 및 직경을 제어하고, ‘전도성 고분자’ 혹은 ‘고분자/그래핀’에 발광물질이 포함된 나노섬유를 만들어 발광물질의 직접도를 높이고 효율을 증대시키는 연구에 돌입했다. 연구팀의 최종 목표는 ‘양자점(Quantum Dot)/전도성 고분자’ 및 ‘양자점/Graphene’ 발광나노섬유의 ‘얼라인먼트(Alignment)’ 기술과 직경감소 기술을 이용한 섬유 응용제품을 개발하고 발광유지를 위한 제어시스템을 구축하는 것이다. 발광소자의 섬유화 기술은 전 세계적으로 아직 개발 초기 단계지만 프린팅 전자소자의 개발과 함께 2015년에는 2천억불 규모의 시장으로 성장할 것으로 예상된다.

이러한 기술개발을 위해서는 고급인력이 뒷받침되어야 한다. 하지만 고급인력이 대부분 수도권에 집중되면서 지역 고급인력 양성에 어려움을 겪고 있다. 이에 정부는 지역 내 기업맞춤형 인재를 배출하는 지역혁신인력양성사업에 착수했고, 전북대 김학용 교수팀도 참여했다. ‘양자점/전도성 고분자를 이용한 발광나노섬유 제조기술 개발 및 인력양성’을 목표로, 나노입자 생산에 높은 기술력을 가지고 있는 벤처기업 (주)나노솔루션과 협력하며 이 과제를 수행하고 있다.

김 교수는 “발광나노섬유는 에너지 절약 신 기능성 섬유소재 등 새로운 시장을 형성할 가능성이 높다”고 진단하고 “나노섬유 분야에 연구경험을 가진 본 연구팀과 협력기관이 지속적인 교류를 통해 신시장을 개척하고 이로 인한 고용창출로 고급인력이 양성된다면 양쪽 모두 상당한 시너지 효과를 얻을 수 있을 것”이라 기대했다.