🛑 ‘영원히 남는’ 테플론? 이제는 작별할 시간일지도

 

– 토론토대 연구팀, 더 안전한 논스틱(Non-stick) 코팅 개발 –

💡 프라이팬에 계란을 굽는데 기름 없이도 ‘슥~’ 미끄러지는 그 마법 같은 순간, 이제 테플론 없이도 가능해질지 모릅니다.

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1. 테플론의 두 얼굴

1930년대 후반 처음 등장한 테플론(PTFE)은 물, 기름, 음식물이 잘 달라붙지 않는 ‘꿈의 코팅’이었습니다.

• 비 오는 날 젖지 않는 우비
• 기름 튀김에도 깨끗한 프라이팬
• 음식물 얼룩이 스며들지 않는 포장재

모두 이 PFAS(퍼·폴리플루오로알킬물질) 덕분이었죠.

📌 하지만 문제는 ‘영원히 사라지지 않는다’는 점

• PFAS는 탄소-플루오린 결합이 매우 강해서 자연적으로 잘 분해되지 않습니다.
• 이 때문에 ‘Forever Chemicals(영원한 화학물질)’이라는 별명이 붙었습니다.
• 체내에 쌓이면 일부는 암, 기형, 호르몬 교란과 같은 건강 문제와 연관된다는 연구 결과가 나왔습니다.
• 특히 긴 사슬 구조의 PFAS가 더 위험성이 크다고 알려져 있습니다.

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2. 대체재의 난제

연구자들은 오래 전부터 “PFAS 없는 논스틱”을 만들고 싶어 했지만, 기술적인 벽에 부딪혔습니다.

• 물은 비교적 쉽게 튕겨낼 수 있어도
• 기름과 지방을 동시에 완벽하게 막는 건 훨씬 어렵습니다.

대부분의 대체 소재는 테플론 수준의 성능에 미치지 못했죠.

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3. 토론토대의 새로운 해법

캐나다 토론토대 공대 **Kevin Golovin 교수 연구팀(DREAM Lab)**은 기존 한계를 넘는 새로운 접근을 시도했습니다.

핵심 아이디어: ‘나노 스케일 깃털 달기’(Nanoscale Fletching)

• 기본 재료는 PDMS(폴리디메틸실록산) — 우리가 흔히 ‘실리콘’이라 부르는 안전성이 높은 물질
• PDMS 분자를 ‘솔 모양’의 **브러슬(털)**처럼 표면에 세워서 배치
• 그 끝에 가장 짧은 PFAS 분자(탄소 1개 + 플루오린 3개) 7개 정도를 결합
• 현미경 수준에서 보면, **화살 뒷부분의 깃털(Feather Fletching)**처럼 보이기 때문에 이 기법에 ‘나노 스케일 플레칭’이라는 이름이 붙었습니다.

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4. 성능과 안전성의 균형

실험 결과, 이 코팅은 미국 섬유화학·염색협회(AATCC) 기준 6등급의 기름·물 방오 성능을 기록했습니다.
이는 기존 PFAS 기반 고성능 코팅과 동등한 수준입니다.

💡 안전성 측면에서:

• 사용한 PFAS는 가장 짧은 분자 구조로 체내 축적 위험이 매우 낮음
• 기존 규제에서도 긴 사슬 PFAS가 먼저 금지되고, 짧은 사슬은 상대적으로 위험성이 낮다고 평가됨

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5. 앞으로의 전망

Golovin 교수팀은 제조사와 협력해 상용화를 추진할 계획이며, 궁극적으로 PFAS가 전혀 없는 차세대 논스틱 소재를 목표로 하고 있습니다.

“테플론을 능가하면서도 PFAS가 전혀 없는 소재가 이 분야의 ‘성배(Holy Grail)’입니다. 이번 연구는 그 목표로 가는 중요한 발걸음이죠.” – Kevin Golovin 교수

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📚 참고 출처

• Nature Communications, "Nanoscale fletching of liquid-like polydimethylsiloxane with single perfluorocarbons enables sustainable oil-repellency", 23 July 2025.
• University of Toronto Faculty of Applied Science & Engineering News Release.

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