|
홍합과 도마뱀의 접착력이 결합된 최고 접착제 개발
사람들 꿈이 과학기술을 진보시킨다. 그럼 MT 인의 꿈은 무엇일까? 이번 이야기는 최근 세간의 화제인 7월 19일자 네이쳐 지에 나온 접착제 개발에 관한 것이다. 수술을 할 때 수술실로 꿰메지 않고 테이프를 쭈욱~ 붙여서 수술 부위를 봉합할 수는 없을까? 스파이더 멘과 같이 접착력이 엄청나지만 떼었다 붙였다를 쉽게 할 수 있는 마법의 장갑은 없을까? 깨진 이빨 부위를 금으로 채워 넣을 때 절대 떨어지지 않도록 하는 강력한 접착제가 없을까? 이러저러한 생활 속의 아쉬움들이 있다. 목마른 사람이 우물을 판다고 했던가! 이번엔 돈만 벌줄 알았던 치과의사가 연구개발 한건을 했다고 한다. 미국 노스웨스턴 대학의 치과의사인 Messersmith란 사람이 도마뱀 발바닥의 기막힌 접착력과 홍합 족사의 엄청난 접착력을 결합한 새로운 물질(geckel)을 개발했다고 한다. 이 하이브리드 물질은 공기중 그리고 물속에서 동시에 뛰어난 접착력을 보이며, 여러 번 떼었다 붙여도 접착력이 상당히 잘 유지된다고 한다.
도마뱀은 벽은 물론 천정에도 딱 달라붙어 잘 기어 다닌다. 그 비결은 도마뱀 발바닦에 나 있는 뛰어난 접착력을 가진 털이다. 이 털은 매우 가는데, 각각의 털끝은 다시 여러 개로 갈라져 있고, 갈라진 털끝은 주걱모양으로 되어 있어 빨아들이는 작용을 하게 된다. 즉 도마뱀 다리 하나에는 백만 개의 주걱이 붙어 있다고 보면 된다. 문제는 도마뱀 발바닥의 접착력도 물속에 들어가면 별 볼일 없다는 것이다. 이것이 문제다. 그런데 물속에서 힘을 쓰는 접착력의 강자가 있으니, 그것이 바로 홍합이다. MT 기획할 때도 많이 써 먹었던 홍합의 족사 이야기 인데, 이 홍합 족사 끝 부분은 물 묻은 바위 표면에도 딱 달라붙게 하는 프로틴 물질로 코팅되어 있다.
그래서 이 Messersmith란 치과의사는 2년 전 아이디어를 얻어 도마뱀의 접착 방식과 홍합의 접착 방식을 결합한 방법 즉 요즘 유행하는 말로 하이브리드 방법을 개발했다는 것이다. 원리는 간단한데, 플라스틱의 일종인 PMMA라는 물질에 반도체칩을 만들 때처럼 빛을 쪼여 도마뱀 발바닦과 같은 효과를 내도록 수많은 미세한 홈(지름 400㎚의 요철, 凹凸)을 만들고, 요철 위로 홍합 접착제 물질(DOPA)을 코팅하는 것이다. 물론 홍합 접착물질은 인공 합성한 것이다. 이렇게 만든 물질(geckel)을 물속과 공기 중에서 테스트해 보았더니 수백 번 떼었다 붙여도 성능이 크게 떨어지지 않는다고 한다.
사실 도마뱀 발바닥을 응용한 접착 물질 개발은 여러 곳에서 진행 중이나(서울대 모 교수도 현재 연구 중), 물속에서의 사용이 어렵고 또 몇 번 떼었다 붙이면 접착력이 현저히 감소하는 것이 문제다. 아무튼 이번에 굉장한 것을 만든 것 같은데, 본인들은 제조단가를 낮추어야 하는 등 아직도 갈 길이 멀다고 행복한(?) 고민을 하고 있다고 한다. 한편 네이처에 발표된 이 연구에 관한 논문은 한국인 학생이 주저자이고, 이 한국인 학생은 KAIST의 한 교수와도 공동연구를 하고 있다고 한다. 해양생물의 신비를 생활의 발명품으로 만드는 지혜와 노력, 바로 실사구시를 추구하는 모범적 연구사례라 할 수 있다. (원문 첨부) |
