셀룰로스와 단백질로 강화한 '슈퍼 얼음', 콘크리트 수준의 강도 달성

핵심 요약

• 히브리 대학 연구팀이 식물 기반 셀룰로스 나노크리스탈과 CBM3a-AFPIII 단백질을 얼음에 첨가해 BioPykrete라는 신소재를 개발했다.
• 이 신소재는 일반 얼음보다 10배 강하며 파괴되기 전에 70배 더 많은 에너지를 흡수할 수 있다.
• 기존 Pykrete(목재펄프 강화 얼음)와 달리, 셀룰로스 나노크리스탈이 분자 수준에서 균열 확산을 막는 미세 보강제 역할을 하고, CBM3a-AFPIII 단백질이 접착제로 작용한다.
• 재료가 갑자기 부서지지 않고 점진적으로 변형되며 에너지를 서서히 흡수한다.
• 콘크리트나 강철이 필요 없고 얼음과 식물 기반 셀룰로스를 주요 재료로 사용해 탄소발자국이 작고 생분해 가능하다.
• 북극과 남극 같은 극지방 건설, 포장재 등 극한 환경에서의 사용을 목표로 하고 있다.
• 현재는 소규모 개념증명 단계이며, 장기간의 내구성과 변화하는 환경 조건 하에서의 성능을 검증하는 추가 연구가 필요하다.
• 연구팀은 재료의 균열 전파 메커니즘을 더 자세히 분석하고, 단백질 변체와 동결 프로토콜 최적화를 통해 강도를 더 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.