[서울=뉴시스]이예인 인턴 기자 = 숭실대학교는 홍지우 기계공학부 교수와 아모레퍼시픽이 공동으로 통기성과 열전도 성능을 함께 갖춘 피부 밀착형 다공성 복합막을 개발했다고 22일 밝혔다.

성과는 복합소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 컴포지츠 앤드 하이브리드 머티리얼스'에 지난 12일 온라인 게재됐다.

피부에 닿는 웨어러블 소재는 열·습기가 쌓이는 것을 줄이면서도 움직임에 유연하게 반응해야 한다. 그러나 통기성을 높이기 위해 내부에 기공을 만들면 열을 잘 전달하지 못하는 공기층이 늘어나 열전도 성능이 낮아진다.

연구팀은 열전도성 입자인 육방정 질화붕소와 유연한 실리콘계 고분자를 결합하고, 굳는 동안 휘발성 물질이 빠져나가며 미세 기공이 생기도록 해 문제를 해결했다.

별도 세척·추출 없이 단일 공정으로 만들 수 있고, 굳히는 조건과 휘발성 물질 함량을 조절해 기공 구조를 제어할 수 있는 점이 특징이다.

연구팀은 실험과 전산유체역학 시뮬레이션을 통해 복합막의 열전달 특성을 분석했다. 그 결과 시뮬레이션에서 나타난 열전달 양상이 실험에서 관찰된 열 축적 감소와 일치했다.

피부에 적용했을 때도 피부 수분 상태가 안정적으로 유지됐으며, 복합막은 피부 변형에 유연하게 대응했다.

아모레퍼시픽은 이 소재를 화장품 사용감을 객관적으로 측정하는 '디지털 센서리 연구'에 활용한다. 제품을 피부에 바르지 않고 사용감을 평가하려면 측정면이 피부의 열·수분 이동과 움직임 등을 구현해야 하기 때문이다.

향후 이 복합막에 화장품을 직접 발라 피부와 제형 사이에 나타나는 현상을 수치로 분석하고, 소비자가 느끼는 사용감과의 연관성을 검증해 디지털 사용감 평가 기술을 고도화할 예정이다.

홍 교수는 "통기성과 열전도 성능의 상충관계를 소재 내부 구조 설계로 극복한 성과"라며 "앞으로 소재의 작동 원리 연구와 응용 검증을 병행해 편안하면서도 기능적으로 우수한 소재 활용 가능성을 넓히겠다"고 말했다.

이정유 아모레퍼시픽 알앤아이(R＆I) 센터 수석연구원은 제1저자 겸 공동교신저자를, 홍 교수는 공동교신저자를 맡았다. 이슬기 숭실대 기계공학부 박사후연구원과 남진 아모레퍼시픽 R＆I 센터 뷰티테크 랩(LAB) 팀장은 공저자로 참여했다.


◎공감언론 뉴시스 yein020528