미래형 신소재 에어로겔..최고의 기능은 가벼운 무게+탁월한 단열과 방수 성능

이동규 기자 발행일 2021-09-19 22:00:21 댓글 0

세상에서 가장 가벼운 고체로 알려진 ‘에어로겔(Aerogel)’. 테슬라 최고경영자(CEO)인 일론 머스크 역시 주목하고 있는 신소재로 전 세계 이들의 주목을 끌고 있다.

공기를 뜻하는 ‘aero’와 3차원 네트워크 구조를 뜻하는 ‘gel’의 합성어인 에어로겔(Aerogl)은 1~50nm 크기의 나노 입자로 이루어진 아주 작은 물질이다. 에어로겔은 단열과 방수 기능이 단연 최고다. 이런 성능에 더해 3.62g로 그 무게가 매우 가볍다. 유리 무게의 1/750이다. 또한 단열 기능 역시 유리보다 60~70배 가량 더 높고 소리를 전달하지도 않는다. 이런 장점들 덕분에 에어로겔은 차세대 단열·방음재로 개발 중에 있다. 

일상생활에서 스티로폼 약 40cm를 이용해 단열재를 만/다면 우리가 생활할 수 있는 공간이 상대적으로 적어진다. 하지만 에어로겔을 이용해 단열재를 만들면 적은 두께로 고성능의 단열재를 만들 수 있게 된다. 공간 부분에서 이득을 얻을 수 있음과 동시에 에너지 절약에도 도움이되나. 에어로겔로 집을 지을 경우 1년에 약 4조원 가까운 에너지를 절약할 수 있으며 산업 분야에서도 에어로겔을 사용한 단열재를 사용한다면 무려 10조원에 가까운 에너지를 절감시킬 수 있다고 전문가들은 전한다. 

현재 에어로겔은 우주복, 탐사로봇, 외투, 담요 등에 사용되고 있다. 향후 일론 머스크가 진행한다고 밝힌 화성 이주 프로젝트에서도 사용될 가능성이 크다. 

그렇지만 에어로겔 잘 부서진다는 치명적인 단점이 있다. 자기 무게의 2천 배를 견딜 수 있지만 기계적 강도가 약하다는 점이다. 만약 충격이 가해지면 쉽게 부서진다. 또한 에어로겔을 만드는 과정에 오랜 시간이 소요돼 대량 생산에 어려움을 겪는다. 이러다 보니 생산 가격 또한 만만치 않다.

하지만 인간의 오랜 연구와 개발을 통해 여러 단점들이 보완과정을 거쳐 여러 산업에서 활용하고 있다. 최근에는 폐플라스틱을 재사용해 에어로겔을 만들 수 있다는 희소식이 전해졌다. 폐플라스틱을 활용한 에어로겔이 생산될 경우 기존의 것과 비교했을 때 훨씬 튼튼한 재료가 나올 수 있다는게 전문가들의 의견이다. 

모두가 주목하고 있는 차세대 신소재인 에어로겔이 이 세상을 다시 한 번 뒤 흔들 수 있는 소재이길 바란다. 에너지 절약부터 산업 곳곳에서 활약할 수 있는 에어로겔의 모습을 기대해 본다.
 

사진=언플래쉬

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