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나무가 강철만큼 튼튼하다면 믿으시겠습니까?
나무가 강철만큼 튼튼하다면 목재를 사용하여 비행기나, 자동차 부품을 만들수 있지 않을까요?
미국 메릴랜드대학교 연구진은 목재를 수산화나트륨과 아황산나트륨 용액에 넣고서 7시간가량 끓이고 다시 섭씨 100도에서 하루 동안 압착해 부피를 줄이고 밀도를 높이는 공정을 개발했는데 이것은 목재의 강도를 자연 상태 목재에 비해 약 12배가량 높였는데 오히려 두께는 자연목에 비해 두께가 5분의 1 정도 줄고 밀도는 3배나 높아졌다고 합니다.
그 비결은 바로 나무 세포벽의 구성성분인 셀룰로스 섬유들이 서로 강하게 결합할수 있는 공정을 통해 만들었는데요. 화학 용액에 목재를 넣고 끓이는 동안에 셀룰로스를 감싸고 있는 ‘리그닌’과 ‘헤미셀룰로스’라는 성분이 일정량 빠져나가고 셀룰로스는 그대로 남으면서 더 많은 구멍 구조들이 생겨나고 이후의 압착 공정에서 구멍들은 뭉개져 메워지고 셀룰로스 나노섬유들은 매우 치밀하게 고밀도로 압착하는 구조가 만들어지면서 서로 수소결합으로 강하게 결합된다고 합니다.
이렇게 만들어진 목재의 강도는 자연목의 약 12배나 되고 '가볍고 강한' 물질의 특성에서 합금보다 뛰어난 장점을 보여주고 있으며 기존의 여러 목재 공법들은 강도를 약 4배정도 높인데 반해 이번 연구에서는 10배 이상의 강도를 구현하는 성과를 냈습니다. 이렇게 만든 나무들이 자동차,비행기 부품등에 도입이 된다면 좀더 저렴한 가격에 이용할수 있지 않을까요?