유리의 김서림은 따뜻하고 습기가 많은 공기가 유리에 닿아 차가와질 때 수많은 물방울들이 유리 표면에 형성되면서 나타나는 현상이다. 이 물방울은 공기중에서 쉽게 퍼져 운전자의 시야를 방해한다. MIT의 재료과학 과학자 마이클 러브너와 그의 연구팀은 나노테크를 이용한 코팅기술을 개발하여 유리에 영구적으로 김서림 현상이 일어나지 않도록 했다. 물에 매우 친화력이 높은 수퍼하이드로필릭 코팅재를 만든 것이다.
이 코팅재는 유리의 구성성분과 같은 실리카 나노입자로 만들어졌으며 유리의 표면에 코팅층을 형성한다. 우리 육안으로 볼 때 유리 표면은 매끈하지만 실제로는 매우 거칠다.
이 코팅제를 유리에 부착하기 위해 연구진이 사용한 것은 폴리머 체인이다. 폴리머 체인은 체인처럼 일렬로 늘어선 분자로 양극을 띠기 때문에 음극을 띠는 유리 표면에 붙어 있게 되는 것이다.
실리카 입자들은 수많은 미세한 구멍 층을 형성하고 있는데 이 구멍은 인간의 머리카락보다도 수천 배나 작은 크기이며, 뿌연 표면을 형성하는 작은 물방울들을 끌어들인다. 구멍 층이 10개에서 20개 정도 싸이고 그 사이에 공기층이 형성되면 이 구멍들은 물방울을 끌어들임으로써 균일한 시트를 만드는 효과가 있다. 표면에 작은 물방울을 하나 떨어뜨리면 바로 이 구멍으로 물이 들어가 평평한 판처럼 되는 것이다.
저렴한 비용으로 개발된 이 기술을 또한 유리의 투명성도 한층 높여준다. 코팅처리가 되지 않은 유리에 빛을 통과시켰을 때는 4-8% 정도의 빛을 편향시키는 반면 코팅된 유리는 99%의 빛을 그대로 통과시켰다.
러브너 연구팀은 아직 특정 회사와 계약을 맺은 상태가 아니나 수년 내에 파트너 회사를 정하고 기술의 상용화를 희망하고 있다. 그렇게 되면 우리도 한겨울 추운 아침에 한 가지 수고를 덜고 꽁꽁 언 길을 보다 안전하게 운전할 수 있게 될 것이다.
출처 Sciencecentral