중앙대, 하이드로겔 수분 증발 억제 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 중앙대 연구팀이 하이드로겔의 수분 증발을 억제하는 기술을 개발했다.

왼쪽부터 중앙대 우상혁 교수, 김현진 박사후연구원, 가천대 고종국 교수(사진=중앙대)

중앙대는 우상혁 화학공학과 교수팀이 고종국 가천대 교수팀, 일본 오사카과학기술대 연구팀과의 공동연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 1일 밝혔다.

하이드로겔은 높은 수분 함량과 우수한 생체적합성 때문에 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 다만 공기 중에서 탈수가 빠르게 일어나는 점이 한계로 꼽혀왔다.

연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 액체 방울을 소수성 입자로 감싸는 ‘리퀴드 마블(Liquid marble)’ 개념을 활용했다. 이를 통해 하이드로겔 표면에 3중 구조의 보호막을 형성하는 전략을 제시한 것이다. 이 구조는 △하이드로겔 표면에 부착된 1차 입자층 △그 위에 형성된 균일한 오일층 △외부를 감싸는 2차 입자층으로 구성되며, 연구팀은 이를 ‘멀티레이어드 마블(MLM)’이라고 명명했다.

연구팀은 이 기술을 활용해 다양한 종류의 하이드로겔에서 수분 증발을 효과적으로 억제했다. 일주일 이상 공기 중에 방치했을 때도 90% 이상의 수분이 유지되는 것으로 확인됐다.

이번 연구 결과는 국제 저명 학술지(Nature Communications)에 게재됐다. 우상혁 교수는 “이번 연구는 하이드로겔과 소수성 물질 간의 계면 불안정 문제를 해결할 수 있는 보편적인 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 소프트 로보틱스, 약물 전달, 바이오 저장 시스템 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 기대했다.