국립금오공과대학교(총장 곽호상) 고분자공학과 최청룡 교수 연구팀이 기존의 상용화 된 제품에 비해 훨씬 오랜 시간을 지속할 수 있는 신개념 김서림 방지 필름을 개발했다.

  최청룡 교수가 이끌고 있는 친환경 기능성 고분자 연구실은 햇빛을 이용한 간단한 공정만으로 장기간 김서림 방지를 지속할 수 있는 필름을 개발해 관련 산업의 혁신을 이끌 것으로 기대되고 있다.

  보통 김서림 현상은 따뜻하고 습한 공기가 차가운 표면과 접촉하여 발생하는데 시야 방해와 렌즈 이미지 왜곡 등 다양한 부정적 영향을 미친다. 이를 해결하기 위해 안경, 헬멧, 렌즈 등 김서림이 발생할 수 있는 표면에 소수성 또는 친수성 코팅이 사용되고 있다. 그러나 물방울이 쉽게 떨어져 나가도록 돕는 소수성 코팅과 물방울이 균일하게 퍼지도록 유도하는 친수성 코팅 방식은 외부 힘이나 수분에 장기간 노출될 경우 성능이 쉽게 저하되는 단점이 있었다.

  최청룡 교수 연구팀은 이러한 문제 해결을 위해 초친수성(superhydrophilic) 특성을 유지하면서도 빛에 의해 가교가 되는 고분자를 합성하여 새로운 김서림 방지용 고분자를 개발했다. 이 고분자는 햇빛(자외선)을 받으면 3초 이내에 빠르게 가교되는 특징을 지니기 때문에 기존 김서림 방지 필름보다 투과도가 높을 뿐만 아니라 장기적으로 지속 가능한 코팅을 형성할 수 있다.

  특히, 이번에 개발된 코팅은 5주 동안 수분에 노출되었음에도 기존의 김서림 방지 스프레이(spray), 젤(gel), 와이프(wipes)와는 달리 성능을 유지했다. 자동차 앞유리에 적용한 실험에서도 기존 제품은 와이퍼 작동 후 성능이 저하된 반면, 연구팀의 코팅은 50회 이상 와이퍼로 닦아도 성능이 유지되었다.

  이번 연구는 ‘Fabrication of Long-lasting Superhydrophilic Anti-Fogging Films via Rapid and Simple UV Process(자외선 공정을 통한 장기간 지속가능한 초친수성 김서림 방지 필름 개발)’라는 제목으로, 재료 분야의 저명 국제학술지 ‘Advanced Science(JCR 상위 6.5%, IF 14.3)’에 11월 9일자로 온라인 게재됐다. 

* 논문 바로가기: https://doi.org/10.1002/advs.202409463

  논문 제1저자인 국립금오공대 정재환(고분자공학과 석사과정) 학생은 “저에너지 공정 도입을 통한 소재 제작 기술로 내구성과 지속성을 개선하는 성과에서 한 발 더 나아가 성능 향상과 환경 보호 동시에 달성할 수 있어 기쁘다.”고 밝혔다.

  이번 연구를 주도한 최청룡(고분자공학과) 교수는 “이번 연구가 기존 김서림 방지 필름의 한계를 극복하고 다양한 분야에 적용될 수 있기를 기대한다.”며 “기술 상용화를 통해 일상에서 흔히 겪는 불편을 해소하는 데 기여하고 싶다”고 밝혔다.

  본 연구는 한국연구재단의 우수신진연구자 사업 지원을 받아 수행됐다.