명지대 연구진, 10톤 하중 견디는 '액체금속 제설·방빙 소재' 개발

기후위기 대응할 '자가 발열' 기술

광열·전열 이중모드…차세대 제설 소재 탄생

[서울=뉴시스] 명지대 화학공학과 이주형(왼쪽) 교수, 송치민 석사과정생. (사진=명지대 제공) 2026.04.21. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 낮과 밤 구분 없이 도로와 항공기 등의 결빙 문제를 해결할 수 있는 액체금속 기반 이중모드 제설 소재가 탄생했다.

명지대는 화학공학과 이주형 교수 연구팀이 액체금속의 다기능성을 활용한 페이스트형 광열·전열 이중모드 제설·방빙 소재를 개발했다고 21일 밝혔다.

최근 기후변화로 한파와 폭설 등 극한 기상 현상이 빈번해지면서, 보다 효과적이고 안정적인 제설·방빙 기술의 필요성이 커지고 있다.

이에 연구진은 갈륨 기반 액체금속이 지닌 광열 및 전열 특성에 주목해, 두 종류의 기능성 페이스트를 개발했다. 태양광을 열로 변환하는 '광열(photothermal) 페이스트'와 전기 인가 시 발열하는 '전열(electrothermal) 페이스트'다.

광열 페이스트는 외부 전력 없이도 태양광만으로 열을 발생시켜 낮 동안 제설·방빙 기능을 수행한다. 또한 상변화물질(PCM)을 적용해 열이 일정 수준 이상 오르는 것을 완화하는 특성을 갖춰, 여름철에는 표면 온도의 과도한 상승을 억제하는 효과도 기대할 수 있다.

전열 페이스트는 흐린 날이나 야간 등 태양광 활용이 어려운 환경에서도 낮은 전압 인가만으로 열을 발생시켜 제설·방빙 기능을 수행한다. 특히 기존 매립형 열선 방식과 달리, 필요한 부위에 직접 도포하거나 패턴을 그리듯 적용할 수 있어 시공의 유연성과 활용성이 높다.

두 소재는 각각 독립적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 하나의 시스템으로 통합해 사용할 때 더 향상된 제설·방빙 성능을 보이는 것으로 확인됐다. 또한 약 10톤 하중에서도 구조적 안정성을 유지하는 내구성을 갖춰, 차량 통행이 잦은 도로나 다양한 산업 시설에도 적용될 전망이다.

석사과정 송치민 학생이 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 A(Journal of Materials Chemistry A)'에 게재됐으며, 표지 논문으로 선정됐다.


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