총알 막는 ‘슈퍼 목재’

건축용 철강 대체하고 가볍고 효율적인 차량 제작하거나 방탄 피복 제작에 사용 가능해


메릴랜드대학 후량빙(왼쪽)과 리텡 교수가 목재를 10배 강하게 만드는 방법을 개발했다. / 사진:UNIVERSITY OF MARYLAND

나무토막을 강철같이 강하고 총알도 막을 수 있는 초압축 소재로 바꿀 수 있는 간단한 공정이 개발됐다. 목재는 용도가 다양하고 생산비가 비교적 저렴하지만 과학자들은 오래 전부터 그 강도를 금속 수준까지 끌어올려 유용성을 높이려 시도해 왔다. 그 한 가지 방법은 압축하는 것이지만 ‘고밀도’ 목재는 특히 습도 높은 환경에서 약해지는 경향이 있다.

이 저렴한 신기술은 메릴랜드대학 팀이 개발해 학술지 ‘네이처’에 소개됐다. 나무토막을 수산화나트륨과 아황산나트륨 용액에 넣고 끓여 경직성을 부여하는 물질을 제거하는 방식이다. 그 뒤 목재를 고압으로 압축하면서 동시에 100℃로 가열한다.

그렇게 만들어진 소재는 20% 작고 3배의 밀도를 지닌다. 또 단단함은 20배, 압축 저항성은 50배, 늘리고 당기는 힘에 견디는 힘은 11.5배에 달해 강철처럼 강하면서도 더 가볍다. 원래 목재보다 스크래치와 충격 내성이 높을 뿐 아니라 내습성도 있고 압축과정 중 거의 어떤 형태로든 변형할 수 있다.

연구팀에 따르면 이 압축 목재는 총알도 막을 수 있다. 실험에서 에어건으로 발사한 스테인리스스틸 탄알이 보통 나무판자는 쉽게 관통했지만 똑같은 두께로 겹친 압축처리 목재는 뚫지 못했다.

연구팀은 이 기술로 완전히 새로운 강하고 가벼운 목재를 개발해 건축용 철강을 대체하고 가볍고 효율적인 차량을 제작하거나 방탄 피복 제작에 사용할 수 있다고 말한다.

– 아리스토스 조르주 아이비타임즈 기자