[와우! 과학] 잘 안 타고 모기도 쫓아내는 ‘슈퍼 전투복’ 美서 개발

미 육군은 질기고 튼튼하며 불에 잘 타지 않는 차세대 군복 소재를 개발 중이다. 동시에 대량으로 보급할 수 있게 가격도 저렴하고 미국 내에서 생산할 수 있어 안정적인 공급이 가능한 옷감 소재를 원하고 있다. 여기까지는 당연한 이야기 같지만, 최근 여기에 한 가지 더 독특한 요구 조건이 붙었다. 바로 곤충이 피하는 옷감이다.

전 세계를 무대로 작전하는 미군에게 적만큼이나 위협적인 존재가 바로 전염병이다. 그런데 많은 전염병이 곤충을 매개로 전염된다. 예를 들어 모기는 말라리아는 물론이고 뎅기열, 웨스트 나일 바이러스, 지카 바이러스, 황열 등 온갖 위험한 전염병을 옮긴다.

여기에 살인 진드기라 불리는 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)같이 특별한 치료제도 없는 신종 전염병이 세계 각지에서 출몰하고 있다. 미 육군이 차세대 전투복에 곤충 및 절지동물 기피 기능을 넣으려는 데는 그럴 만한 이유가 있는 셈이다.

메사추세츠 대학 로웰 캠퍼스의 라마스와미 나가라잔 박사와 동료들은 이 요구 조건에 맞춰 미국 내에서 쉽게 생산할 수 있는 흔한 옷감 소재인 코튼-나일론 50:50 블랜드 소재를 특수 군복 옷감으로 개조했다. 코튼 나일론 원단은 시중에서 쉽게 구할 수 있는 소재지만, 불에 잘 타는 것은 물론 곤충을 쫓아내는 기능도 없다. 따라서 연구팀은 두 가지 특수 처리를 했다.

우선 연구팀은 불에 강한 성질을 위해 옷감에 피틴산 (phytic acid) 처리를 했다. 인(phosphorus) 성분을 지닌 피틴산은 불에 대한 저항성이 있는데, 면화 표면에 흔한 하이드록실기와 결합하면 단단히 고정되어 여러 번 세탁해도 사라지지 않는다. 피틴산은 식물에서 쉽게 구할 수 있어 단가도 저렴하며 피부에도 무해하다.

연구팀은 곤충 및 절지 동물을 막기 위해 살충제나 곤충 기피제 등으로 흔히 사용되는 페르메트린 (permethrin)을 옷감에 적용했다. 페르메트린은 임산부 및 모유 수유를 하는 경우를 제외하면 인체에 독성이 없고 곤충 기피 효과가 검증된 물질이다.

따라서 군복이나 모기장 등에 이미 적용된 사례들이 있다. 다만 전투복에 오래 잔류하지 않는다는 점이 문제다. 연구팀은 플라스마 보조 증착 (plasma-assisted deposition) 기술을 이용해 페르메트린을 장시간 옷감에 달라붙게 했다. 이렇게 만든 전투복은 모기에 대한 기피 능력이 98% 증가했다.

이 연구 결과는 코로나 19로 인해 온라인으로 개최된 미 화학 학회 (American Chemical Society)에 발표됐다. 현재는 기초 연구 단계지만, 이런 연구를 통해 앞으로 병사들을 화재와 전염병으로부터 지킬 수 있는 차세대 전투복이 나올 것으로 기대된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com