스티로폼 무게의 100분의 1… 세계에서 가장 가벼운 금속

美 보잉社 개발

▲ 항공기제조사 보잉이 12일 유튜브에 공개한 세상에서 가장 가벼운 금속. 민들레 홀씨 뭉치의 모양을 흐트러뜨리지 않을 정도로 가볍다. /보잉

미국 항공기제조사 보잉이 스티로폼 무게 100분의 1에 불과한 초경량 금속을 개발했다. 민들레 홀씨 뭉치 위에 올려놓아도 모양을 흐트러뜨리지 않을 정도로 가볍지만, 웬만한 금속보다 훨씬 단단한 혁신 소재다. 무게가 연비와 직결되는 항공기와 자동차 산업에 혁명을 불러일으킬 소재로 주목된다.

보잉은 12일(현지 시각) 동영상 웹사이트 유튜브에 '세상에서 가장 가벼운 금속'이라는 제목으로 동영상을 공개하고, 자사가 개발 중인 '미세 격자 금속(마이크로래티스)'을 공개했다. 보잉 계열 벤처회사인 HRL에서 개발한 마이크로래티스는 니켈 등의 금속성 고분자로 만든 얇은 튜브로 구성돼 있다. 각 튜브의 굵기는 사람 머리카락의 1000분의 1 정도에 불과하다. 이 튜브를 격자 구조로 얽어서 연결, 일정한 형태를 유지하는 소재로 활용하는 것이다. 튜브 속이 비어 있기 때문에 금속 구조물의 99%는 공기로 가득 차 있다. 부피가 같은 스티로폼과 비교하면 무게가 100분의 1에 불과할 정도로 가볍다. 사람 입김에도 멀리 날아갈 정도다.

강도는 웬만한 금속보다 높고, 충격 흡수력도 뛰어나다. 연구팀은 이 구조물 안에 달걀을 넣어 25층 높이 빌딩에서 떨어뜨리는 실험을 한 결과 달걀이 깨지지 않았다고 밝혔다.

HRL 연구팀은 사람 뼈에서 마이크로래티스에 대한 아이디어를 얻었다. 사람 뼈는 겉으로 보기에는 단단하지만 속은 구멍이 잔뜩 나 있다. 이 때문에 강도에 비해 가벼우면서도 외부 충격을 유연하게 흡수할 수 있다.

보잉은 마이크로래티스를 비행기 내부 소재로 활용하는 방안을 연구 중이다. 현재 플라스틱으로 제작하는 비행기 내부의 짐칸, 복도, 좌석, 칸막이 등을 마이크로래티스로 바꾸면 비행기 무게를 훨씬 줄일 수 있다는 것이다. 비행기 무게가 줄어들면 더 많은 승객을 태울 수 있고, 연비도 개선할 수 있다. 개발을 주도한 소피아 양 박사는 "비행기 동체는 교체가 힘들겠지만, 다른 곳에는 대부분 마이크로래티스를 활용할 수 있을 것"이라며 "자동차 산업에도 응용할 수 있으리라고 본다"고 말했다.
조선일보