한국과학기술연구원(KIST)이 우주와 원전 등 극한 환경에서 전자파와 방사선을 동시에 차단할 수 있는 초박막 신소재를 개발했다. KIST 극한환경차폐소재연구센터 주용호 책임연구원 연구팀은 머리카락보다 얇은 두께의 필름 한 장으로 전자파와 중성자를 모두 막아내는 복합 차폐 소재 구현에 성공했다고 19일 밝혔다. 기존에는 전자파 차폐재와 방사선 차폐재의 물성이 달라 별도의 소재를 각각 적용해야 했지만, 이번 기술은 하나의 필름으로 두 기능을 동시에 수행할 수 있다는 점에서 주목된다.

주용호 연구팀은 전자파를 흡수·반사하는 탄소나노튜브(CNT)와 중성자를 포획하는 질화붕소나노튜브(BNNT)를 결합해 문제를 해결했다. 두 나노 소재가 서로를 감싸는 ‘코어-쉘 구조’를 자연스럽게 형성하면서 초박막 상태에서도 높은 차폐 성능을 확보했다. 실제로 개발된 필름은 전자파의 99.999%를 차단하고, 중성자를 약 72% 감소시키는 성능을 보였다.

이 초박막 신소재는 유연성과 내구성도 확보했다. 이 소재는 원래 길이의 두 배 이상 늘어나도 차폐 성능이 유지되며, 영하 196도에서 영상 250도까지 견디는 등 극저온·고온 환경에서도 안정적으로 작동한다. 연구팀은 3D 프린팅 기술을 적용해 벌집 구조 등 다양한 형태로 제작하는 데도 성공했으며, 벌집 구조 적용 시 동일 두께의 평면 소재보다 최대 15% 높은 차폐 성능을 확인했다.

이번 기술은 우주선·위성·우주정거장 등 우주항공 분야는 물론, 원자력 발전소·반도체 장비·의료기기 등 방사선 노출 환경에서 활용 가능성이 크다. 하나의 소재로 전자파와 방사선을 동시에 차단할 수 있어 장비의 경량화와 구조 단순화에도 기여할 것으로 기대된다.

한편 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’ 최신호에 게재된 것으로 알려졌다.