큰 물질 통과시키고 작은 것만 걸러내는 '거꾸로 필터' 개발
큰 물질 통과시키고 작은 것만 걸러내는 '거꾸로 필터' 개발
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  • 승인 2018.08.28 09:03
  • 업데이트 2018.08.28 09:03
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펜실베이니아주립대 연구팀 "활용 사례 무궁무진" 

큰 구슬은 통과하고 작은 구슬은 잡은 '거꾸로 필터' 실험 사진[출처:펜실베이니아주립대학 탁식웡 조교수, 브리짓 보쉬이취]
큰 구슬은 통과하고 작은 구슬은 잡은 '거꾸로 필터' 실험 사진. 출처:펜실베이니아주립대학 탁식웡 조교수, 브리짓 보쉬이취

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 필터는 보통 작은 것을 통과시키고 큰 것을 걸러낸다. 하지만 이와는 정반대로 큰 것만 통과시키고 작은 것은 걸러내는 '거꾸로 필터'가 개발돼 다양하게 활용될 것으로 기대되고 있다.

펜실베이니아주립대학 기계공학과 대학원생 브리짓 보쉬이취가 이끄는 연구팀은 재래식 필터와는 달리 큰 물체만 통과시키고 작은 물체는 걸러내는 안정화된 액체 막(膜·membrane)을 개발해 국제특허 출원 중이라고 과학저널 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 최신호에 밝혔다.

이 막은 컵에 담긴 물에 손가락을 넣었다가 빼도 표면이 원래대로 돌아가는 것처럼 완벽한 자기복원력을 갖고있다.

연구팀에 따르면 이 막은 크기가 아닌 물체가 가진 운동에너지에 따라 필터 작용을 한다. 크기와 관계없이 운동에너지가 큰 것은 그 힘에 의해 막을 통과하지만 운동에너지가 작은 것은 막에 걸린다는 것이다.

물체는 작을수록 대개 질량이 작아 운동에너지도 작다. 결국 운동에너지에 따라 작용하지만 크기가 큰 물체는 통과시키고 작은 물체는 걸러내는 거꾸로 필터 역할을 하는 것과 마찬가지인 셈이다.

연구팀은 황산도데실나트륨(sodium dodecyl sulfate)과 물로 투명 액체막을 만든 뒤 다양한 크기의 구슬을 높이를 달리하며 떨어뜨려 이런 결과를 얻었다.

연구팀은 초기에 단순한 막을 활용했으나 여기에 냄새를 막거나 박테리아를 차단하는 등의 목적에 따라 구성 성분을 최적화하거나 조정할 수 있다고 한다.

보쉬이취는 "막이 지속하는 시간을 더 길게 하는 성분을 추가하거나, 특정 가스를 차단하는 성분을 넣는 등 (필터) 막을 목적에 맞춰 사용하기 위해 첨가할 수 있는 것은 무궁무진하다"고 설명했다.

연구팀은 이 막을 활용할 수 있는 대표적인 예로 전장이나 오지 등에서도 수술실처럼 세균이 침투할 수 없는 깨끗한 수술 환경을 마련하거나, 후진국의 화장실 악취 및 위생을 개선하는 것 등을 꼽았다.

eomns@yna.co.kr