거미줄 섬유 형태는 거미가 뽑아내는 거미줄의 신비성과 강도로 부터 거미줄의 비밀을 파악하고 장점을 모방하는 것 입니다. 거미줄 섬유 성질은 글리신 알라닌 글루타민산의 3가지의 대표적인 아미노산기가 반복되는 단백질 입니다. 거미줄 섬유 용도로는 낙하산 끈과 방탄조끼의 원료 스타킹 이나 의료용 봉합사로의 응용을 기대할 수 있습니다. 아래 글에서 거미줄 섬유 알아보겠습니다.
거미줄 섬유 형태
현대사회에서 첨단 기술 시대인 현재의 사회에도 인류는 장기간 진화해온 다른 생물에서 배워야 할 것이 의외로 많은 것이 사실입니다. 그래서 새로운 섬유의 발명도 자연물에서 착안하는 경우들이 실제로 상당히 많습니다. 섬유에 있어서 거미가 뽑아내는 거미줄의 신비성과 강도로 부터 거미줄의 비밀을 파악하고 장점을 모방해서 인류의 생활에 잘 이용하고자 하는 생각에서 거미줄 섬유를 이용한 기술은 상당하다고 할 수 있습니다.
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성질
거미줄을 뽑는 특징
거미의 종이 많지만 모두 거미줄을 뽑아내는 공통점들이 있습니다. 복부에 있는 7종의 견사선으로 부터 각각 다른 아미노산 조성을 가진 단백질이 분비되어 각각의 목적에 맞는 기능을 하고 있습니다. 거미줄은 글리신 알라닌 글루타민산의 3가지의 대표적인 아미노산기가 반복되는 단백질 입니다.
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200도까지 안정
거미의 체내의 액상 단백질의 분자량은 270,000이며 분자량 분포는 매우 폭이 큰것으로 알려져 있습니다. 거미줄은 적외선 스펙트럼에 의하면 아미드기의 흡수밴드에 있어서 2색성의 섬유방향 배향성이 발견됩니다. 이 배향성은 마이크로파 방식으로도 파악할 수 있습니다. 거미줄은 융점이 없고 적어도 200도 까지의 열에도 안정합니다.
유연하고 높은 탄성
거미집 중앙의 거미줄의 성질은 비결정성으로 유연하고 탄성이 높으며 에너지를 흡수하는 효과가 있으며 내열성이 우수한 소재로 추정되고 있습니다. 거미줄은 팽윤하면 길이가 반으로 수축하고 부피는 2배가 되며 탄성은 1000배로 증대되는 성질이 있습니다. 거미줄의 탄성은 성장과정에 따라서 달라서 어린 거미는 탄성률이 더 낮고 성숙한 거미는 더 높습니다.
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거미줄 섬유에 관한 다양한 시도와 연구
거미줄은 유연하고 탄성이 높고 에너지를 흡수하는 효과가 있으며 내열성이 우수한 소재입니다. 염소의 젖에 유전자조작을 통해서 합성한 거미단백질을 이용한 거미줄 섬유도 생산되었습니다. 거미의 유전자 변형으로 거미줄을 만들어 내는데 이 성과를 계기로 세계적인 유전자공학에 의한 거미줄의 다량 생산을 기대해 볼 수 있지만 아직은 방사과정에 많은 과제가 남아 있습니다. 한편 생산에 있어서는 경제적인 관점에서 거미줄의 특징적인 구조와 미세구조를 갖는 인조 단백질 섬유를 제조하는 연구가 있습니다.
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거미줄섬유 용도
거미 섬유로 옷감을 짜면 같은 두께의 강철보다 5배 이상 강한 부분이 있습니다. 가는 거미줄은 매우 강하고 탄력이 있으며 재활용이 쉬운 장점이 있습니다. 거미줄 섬유는 가볍고 질긴 낙하산 끈과 방탄조끼의 원료 스타킹 이나 의료용 봉합사로의 응용도 기대할 수 있습니다. 알레르기를 일으키지 않는 수술용 봉합사와 보다 강력한 인공힘줄로 사용될 수 있습니다.
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마무리
흔히 볼 수 있는 거미줄의 장점은 매우 튼튼하면서 잘 늘어나며 내구성이 매우 강합니다. 가늘고 가벼워서 다양한 분야에 활용할 수 있는 친환경적인 천연 소재이기도 합니다.
거미줄은 철에 비해 5배의 강도를 지니고 있으며 매우 가볍고 뛰어난 신축성은 어떤 신소재도 따라오기 힘들 정도이기 때문에 거미줄 섬유로 개발하고 상용화 하려는 연구와 노력이 지속되고 있습니다.