(충주=국제뉴스) 김상민 기자 = 국립한국교통대학교 나노화학소재공학과 김환 교수 연구팀이 맥신 나노시트를 이용한 다기능성 염색제를 개발했다고 7일 발표했다.

염색제는 주로 천연 염색제와 합성 염색제로 나뉘는데 천연 염색제는 주로 식물에서 얻으며 화학 첨가물 없이도 안전하게 염색이 가능하다는 장점이 있다.

그러나 복잡한 추출 및 정제 절차가 필요하고, 모발 염색 능력이 낮으며 자원의 제한이 있다.

이에 비해, 합성 염색제는 반영구적으로 모발을 염색할 수 있지만, 독한 화학적 물질이 포함되어 있어 모발과 두피에 해를 끼칠 수 있다.

이러한 이유로 보다 안전하고 자연스러운 색상을 유지할 수 있는 염색제에 대한 수요가 증가하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 2차원 물질인 맥신(MXene)을 사용했다. 맥신은 표면적이 넓고 전이 금속을 포함하고 있으며, 우수한 전기 전도성 및 독특한 광학 특성을 지닌다.

특히, 이번 연구에서 사용한 Ti3C2Tx 맥신은 가시광선 영역의 빛을 강하게 흡수해 어두운 색을 띠며, 말단 그룹에 친수성기가 있어 다양한 표면 코팅이 가능하다는 장점이 있다.

연구팀이 개발한 맥신 염색제는 유해한 화학적 첨가물 없이도 머리카락 표면에 코팅되어 자연스러운 모발 색상을 유지하고 모발 손상을 최소화했다.

흥미롭게도 맥신 염색제는 맥신 특유의 특성 덕분에 염색된 모발에 정전기 방지 특성, 방열 기능 및 전자파 차폐 성능을 부여할 수 있다는 점을 보였다.

또한, 각질형성세포를 통한 세포독성 평가에서 높은 세포 생존율을 보여 맥신 염색제의 안정성을 확인할 수 있었다.

연구팀은 이번 연구가 전통적인 모발 염료를 대체할 수 있는 유망한 잠재력을 가지고 있다고 설명했다.

본 연구는 과학기술정보통신부, 한국재생의료기금과 기초연구실 연구비 지원으로 이뤄졌다.

이번 연구 성과는 세계적인 나노분야 국제학술지 '나노스케일 호라이즌(Nanoscale Horizons)'에 Advanced Article로 공개됐으며, 국립한국교통대학교 석사과정 박형택 학생이 제1저자로 참여하였으며, 김환 교수가 교신저자로 참여했다.

한편, 국립한국교통대학교는 2023년 글로컬대학30 사업에 선정되어 5년기간 약 1,000억원을 지원받게되며, 글로벌 특성화 및 연구 능력 배양을 강화하기 위하여 연구지원 사업을 강화하는 전략을 추진하고 있다.