휴대폰, 자동차, 비행기, 우주선의 공통점은 무엇일까요?

바로 접착제를 사용한다는 것입니다. 오래 사용한 제품 일부가 떨어진 것을 붙이거나 어린 시절 만들기 할 때 사용한 것이 전부인 듯 느껴지는 접착제는 생각보다 많은 물건들에 사용되고 있습니다. 

과거에는 접착제의 원료로 녹말, 풀, 송진, 아교 등 자연 상태에서 구할 수 있는 것을 많이 사용했지만, 합성 화학 공업이 발달한 후부터는 비닐계, 합성 고무계, 우레탄계, 에폭시계, 시아노아크릴레이트계 등 다양한 고분자 합성수지들을 원료로 사용하는 추세입니다. 

대부분 ‘끈적끈적 하다’ 라고만 알고 있는 접착제가 서로 다른 물체들을 붙일 수 있는 원리는 무엇일까요?

접착제의 가장 기본이 되는 것은 바로 ‘틈’을 매우는 것입니다.

모든 물체는 아무리 매끄러워 보이는 것이라 할지라도 사실 매우 울퉁불퉁한 표면을 가지고 있습니다.

따라서 두 물체를 붙이면 그 사이엔 수많은 틈이 존재하기 마련이므로 이 틈을 채워 주는 것이 접착제의 기본원리입니다.

틈을 채워 마치 하나의 물체가 된 듯이 만드는 것입니다.

모든 분자들 간에는 ‘반 데르 발스 힘’이라는 인력이 작용하게 됩니다.

틈을 가득 메운 분자와 물체들 사이에 이런 인력이 작용해 서로를 붙잡아 둘 수 있는 것입니다.

이에 틈을 메우는 물질로 다른 분자들과 강력하게 결합하는 고분자 화합물을 사용하게 됩니다. 

네이버블로그

그럼 접착제에는 어떤 종류가 있을까요?

물이나 유기 용매의 증발에 의해 접착이 이루어지는 것, 접착 테이프와 같이 압력을 이용하는 것, 열을 가해서 부드럽게 만든 후 냉각시켜 접착시키는 것, 화학 반응으로 고분자 화합물을 만들어 접착시키는 것 등이 있습니다. 

우리가 흔히 보는 본드는 이중에서 수지를 유기 용매에 녹인 접착제입니다. 

이런 접착제는 인체에 해로운 증기가 나올 수 있습니다. 

또 주변에서 흔히 사용하는 순간접착제는 화학 반응형 접착제입니다. 

그 자체로는 접착력이 없지만, 용기 밖으로 나오면 공기 중의 수분과 반응해 접착력이 큰 고분자를 만드는 화학 반응을 일으킵니다. 

이런 반응이 아주 짧은 시간에 이루어지기 때문에 순간적인 접착이 가능합니다. 

이런 장점도 있지만 반면 만약 뚜껑을 잘 닫지 않는다면 공기의 수증기와 접촉해 굳어 버릴 수 있습니다.

순간접착제가 나오는 입구 부분이 단단히 굳어 사용에 어려움을 겪거나 순간 손에 묻어 두 손가락이 달라붙어 놀란 경험도 있을 것입니다. 

구글이미지 - 순간접착제 주성분

이후 국내 연구진이 접착제를 전혀 쓰지 않고도 강력한 접착력을 발휘하는 나노 접착 패치를 개발했습니다. 

이는 매끄러운 유리 위에서도 미끄러지지 않고 걸어 다니는 도마뱀의 발을 보고 만든 것입니다.

도마뱀의 발바닥에 있는 수백만 개의 미세섬모는 엄청난 인력으로 어디든 붙어 있을 수 있게 해 줍니다.

이를 나노기술로 재현해 만든 것이 나노 접착 패치입니다.

무거운 무게도 버틸 수 있으며 어떤 면에든 부착가능합니다.

심지어는 물속에서도 부착력을 가집니다.

또한 일정 방향으로 잡아당기면 쉽게 떼어낼 수 있으며 부착 면에 이물질이 묻지 않습니다.
가장 중요한 점은 화학물질을 사용하는 일반적인 접착제들과는 다르게 오염 물질 배출이나 독한 냄새도 없습니다.

풀이나 본드처럼 쉽게 발라서 사용하지는 못해 접착‘제’라고 하기엔 무리가 있지만 접착기술에 획기적인 발전을 가져온 것은 사실입니다. 

만일 이것이 상용화된다면 의학 분야에서는 물론 연구용이나 상업용으로도 유용하게 사용될 것이라 기대됩니다. 

'

  sbs뉴스