나노기술로 머리카락보다 얇은 ‘금속섬유’ 제조

금속으로 옷을 만들 수 있을까? 상식적으로 생각하면 옷을 만드는 소재는 잘 구부러져야 하고 내구성·통기성·흡수성·흡습성이 좋으며 착용감이 뛰어나고 세탁이 쉬워야 한다.

그런데 철은 이러한 특성을 갖추고 있지 못하다. 그래서 당연히 금속으로는 옷을 만들 수 없다고 생각한다. 실생활이 아닌 예술품으로서의 금속 옷은 생각할 수 있지만 실생활에서는 금속 옷을 입고 다니는 사람을 찾아볼 수 없다.

그러나 이러한 우리의 상식도 편견일 수 있다. 금속섬유의 존재 때문이다. 금속섬유(metal fiber)는 금이나 은, 철, 알루미늄 등 금속을 특수 가공하여 만든 섬유를 일컫는다.

지름의 크기에 따라 극세사와 초극세사로 구분할 수 있다. 보통 사람의 머리카락 굵기가 100㎛ 내외인데, 금속섬유는 이보다 더 얇다. 그래서 금속섬유를 제조하려면 다양한 나노기술이 뒷받침되어야 한다.

역사적으로도 인류가 금속을 의류에 사용했다는 기록이 있다. 우리나라에서는 신라시대 이전부터 귀족의 장식용으로 사용되었으며 고대 중동지방의 페르시아와 아시리아에서도 금속으로 만든 실을 옷을 만드는 데 이용했다는 기록이 있다.

하지만 이때의 금속사(金屬絲)는 주로 천연섬유 위에다가 금이나 은을 입힌 것이 대부분이었다. 유럽 중세에는 강철 고리를 맞물려 사슬 갑옷을 만들기도 했으나 실질적인 금속사의 시초는 1960년대 우주개발 목적으로 우주복에 사용할 새로운 소재를 개발하면서부터 시작되었다.

지구와는 다른 높은 온도와 강한 빛들에 노출된 우주공간에서 인체를 보호해줄 우주복의 개발 필요성은 금속섬유에 대한 연구를 활발하게 하는 자극제였다.

물론 금속섬유는 유기화합물로 만들어진 일반 섬유에 비해 여전히 무겁고 열전도율 역시 매우 높아 아직까지도 일반적인 의류용으로는 적합하지 않다. 하지만 금속섬유는 다른 섬유 소재가 갖지 못하는 전기도전성은 탄소섬유의 20배나 될 정도로 크다.

또한 금속섬유는 750~1250℃에서도 견디는 강력한 내열성을 보인다. 또한 고강도의 특성치를 가지고 있으며 세라믹 섬유에 비해 상대적으로 균일한 강도 값을 갖는다.

악취를 제거하고 인체에 유해한 균을 없애주기도 한다.

이런 특성치 때문에 금속섬유는 직물에 스틸섬유를 섞어서 정전기를 영구적으로 방지할 수 있는 정전기 방지 소재를 비롯해 단열재와 고순도 필터, 소음 차단재, 전자파 차폐재 등으로 사용되고 있다.

일본에서는 2001년 금속섬유를 사용한 임부복이 개발되기도 했고, 이라크전에 미군이 착용한 군복과 방독면 소재에도 금속섬유가 사용되었다.

기술 문명이 어떻게 발전하게 될지 예측하기 어려운 시대에 섬유를 대신할 철강 신소재의 탄생을 염원해보는 것도 재미있을 것 같다. 물에 넣으면 세탁하기 편하고, 인체에 닿으면 실크처럼 부드럽고, 살에 닿아도 베이지 않는 철강 의상, 상상만 해도 가슴이 뛴다.

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