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[도전! 섭섭박사 실험실] 끈적끈적한 접착제를 만들어라!





접착제의 역할은 두 물체 사이의 보이지 않는 틈까지 가득 메우는 것이에요. 틈으로 들어간 접착제는 두 물체를 분자간의 힘으로 연결하는 역할을 해요. 모든 분자들 간에는 ‘반데르발스 힘’이라는 잡아당기는 힘이 작용해요. 접착제가 두 물체의 표면에 있는 분자들을 반데르발스 힘을 이용해 붙잡고 있는거랍니다.

반데르발스 힘은 결합할 수 있는 분자의 수가 많을수록, 그리고 분자량이 클수록 세져요. 그래서 접착제 재료로 분자량이 큰 고분자 물질을 많이 사용한답니다.



우리 주변에는 천연접착제 재료로 사용할 수 있는 고분자 물질들이 상당히 많아요. 대신 천연접착제의 재료가 되기 위해서는 몇 가지 조건이 있답니다.

우선 고분자여야 하고, 그 다음으로 물에 잘 녹아야 해요. 고분자 물질은 대부분 고체 상태인데, 접착제는 물체에 고루 발라져야 하기 때문에 물에 녹아 용액이 돼야 해요.

또한 접착제는 다양한 곳에 사용되기 때문에 구하기 쉬운 재료여야 하지요. 대표적인 재료로 전분, 송진(아래 사진), 우유나 콩의 단백질, 그리고 동물의 콜라겐 등이 있답니다.
 







동물의 콜라겐으로 만든 접착제와 식물인 옥수수로 만든 접착제 중 어느 것의 접착력이 더 셀까? 500쪽 정도의 두꺼운 책을이용해 실험해 본 결과, 젤라틴 접착제의 접착력이 더 센 것으로 나타났다.

그 이유는 분자량에 있다. 일반적으로 분자량이 커질수록 반데르발스 힘이 증가한다. 전분의 주성분인 다당류의 분자량은 180g/mol인 반면, 젤라틴은 약 2만g/mol로 100배 가량 차이가 난다. 이 때문에 보통 동물성 접착제가 식물성 접착제보다 접착력이 더 강하다.

글 : 서동준 어린이과학동아 bios@donga.com
사진 : 서동준 어린이과학동아 bios@donga.com
사진 : 정한길
이미지 출처 : 서동준, 정한길, Gettyimagesbank

어린이과학동아 2016년 22호
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