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천연실크 특징을 그대로 인조 스파이더실크에
연구원 2018-10-22 164

천연실크 특징을 그대로 인조 스파이더실크에

 

미 공군 연구소와 인디애나주 Perdue대학 연구팀들은 인조 스파이더 실크와 같은 합성섬유에 천연실크를 그대로 적용해 폴리머 케블러보다 강하고 나일론보다 유연한 천연실크를 개발하기 위한 연구를 진행하고 있다.

이 연구의 목적은 기존의 섬유제조 방법을 그대로 적용하여 상당한 크기의 유연한 직물로 직조할 수 있는 기능성 섬유를 개발하는 것이다.

이를 위해 연구팀들은 천연실크의 냉각기능 등의 온도도절 특성을 연구하고 있다. 이는 실크는 수동적인 복사냉각방식을 사용하고 있기 때문에 직사광선이 닿을 때 열을 흡수하는 것보다 더 많은 열을 방출한다는 사실에 있다. 실제로 더운 여름 날 실크는 여타의 반사 재료와 비교할 때 10~15정도 온도가 떨어지는 것으로 알려져 있다.

냉각기능을 갖고 있는 직물은 전투기 조종사가 착용하는 전투복에 엄청난 잠재적 이익을 제공해 준다. 현재 방탄조끼와 낙하산은 인조 스파이더실크로 만들어지고 있다. 그러나 현재의 조끼는 무게가 무겁고 가공되지 않은 무 호흡성 재료로 만들어졌기 때문에 조종사에게 부담이 되고 있다. 그러나 새로운 재질로 만들어진 낙하산은 더 강하고 가벼워 탑재량도 더 늘릴 수 있다.

견적에 따르면 인공 스파이더실크는 초기에 케블러보다 두 배나 많은 비용이 들지만 제품의 최소중량, 놀라운 강도와 탄력성 및 기타 필요성에 대한 잠재적 적응력을 향상시킬 수 있는 가능성이 큰 것이 특징이다. 여기에 천연실크의 특성을 적용할 수만 있다면 기하급수적인 다기능 섬유를 설계할 수 있을 것으로 연구원들은 기대하고 있다. 이렇게만 된다면 각종 전투복과 낙하산 소재의 안락함과 강도 면에서 새로운 미래가 창출 될 것으로 예상하고 있다.

결국 향후 운영기지를 위한 텐트가 천연소재로 구성될 수만 있다면 전투기 조종사는 더욱 시원한 환경에서 전투기를 조종할 수 있을 것이며, 이를 위해 조만간 누에에 의해 분비된 실크단백질인 피브로인을 인위적으로 조작한 합성 및 광학재료를 제조하기 위한 경량재료로 가공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

구조화 된 광학재료는 특정상황에서 서로 다르게 빛의 반사, 흡수, 집중 또는 분리 등의 기능을 수행할 수 있다. 따라서 빛의 이동과 열전달 메커니즘을 이해하면 다양한 혁신이 이루어질 것이며, 미래의 재료합성 및 설계프로세스를 개발하는데 큰 도움이 되는 실크를 학습하는 것이 좋은 기회로 다가올 것으로 연구원들은 기대하고 있다.

 

* 출처 : https://www.technicaltextile.net/news/air-force-research-lab-to-use-silk-in-synthetic-fibres-244303.html

* 번역 : 손성군 통섭섬유연구소

 

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