[과학]다리붕괴 경고 '지능 페인트' 개발

다리의 붕괴를 경고하는 페인트가 개발됐다.

영국 뉴캐슬대 잭 헤일 교수팀은 최근 다리 같은 대형 구조물의 균열 상태를 미리 알려주는 ‘스마트 페인트’를 개발했다고 과학잡지 ‘뉴사이언티스트’에 발표했다.

스마트 페인트는 구조물의 진동 상태에 따라 전기 신호를 내보낸다. 이 페인트는 PZT라는 압전물질의 미세분말로 만들어졌으며, 이 물질은 늘어나거나 압착되는 등 외부의 힘에 비례해 다양한 전기 신호를 만든다. 즉 다리가 오래되거나 부실 공사 등으로 균열이 생기면 다리에 미세한 진동이 일어나고, 이 진동이 페인트에 전해져 전기 신호를 내는 것이다.

헤일 교수는 금속판 위에 20㎜ 두께로 스마트 페인트를 칠한 뒤 다시 전도성 페인트로 그 위를 입혔다. 연구팀이 금속판을 가볍게 치자 판이 진동했고, 이 진동으로 페인트층이 늘어나거나 압축하면서 전압이 발생했다. 금속판을 강하게 칠수록 전압은 더 커졌다.

헤일 교수는 “스마트 페인트를 칠하면 구조물의 수명이 끝날 때까지 균열로 일어나는 진동을 감시할 수 있다”며 “전통적인 압력 측정기보다 더 쉽게 진동을 측정할 수 있을 것”이라고 전망했다.

<김상연동아사이언스기자>dream@donga.com