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[스크랩] 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

good615-남선주 2016. 9. 21. 11:38

170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

 

 

[이슈분석]발견 170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

170여년 전 발견된 알루미늄과 마그네슘 소재가 정보기술(IT) 시장에서 기술을 꽃피우고 있다.

[이슈분석]발견 170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

두 소재는 최근 스마트폰117·발광다이오드(LED) 조명 등 첨단 IT 시장을 차지하고자 치열한 기술 경쟁을 벌이고 있다. 알루미늄은 플라스틱을 밀어내고 IT 시장 내 대세 금속 소재로 자리매김했지만 최근 마그네슘 소재 도전에 직면했다. 다이캐스팅(주조)·압출·압연 등 새로운 공법 적용도 두 소재 간 기술 경쟁을 더욱 뜨겁게 달구고 있다.

알루미늄은 1827년 발견된 원소로 규소(Si) 다음으로 지구상에 많이 존재한다. 비중은 2.7로 공업용 금속 중 마그네슘 다음으로 가볍다. 다른 금속과 합금하기 쉽고 상온과 고온에서 쉽게 가공할 수 있다. 대기 중 내식력이 강하고 전기와 열을 모두 전달하는 도전체다.

가장 큰 매력은 무궁무진하게 변형할 수 있다는 점이다. 순수 알루미늄 97%에 어떤 합성 원료를 3% 채우는지에 따라 9000가지가 넘는 조합이 가능하다. 오래전부터 알루미늄 소재가 산업용으로 쓰인 이유다.

건자재·자동차 경량화 소재 등에 주로 쓰였던 알루미늄 소재가 IT 산업에 대거 적용된 것은 애플 덕분이다. 애플은 ‘맥북’에 유니보디라는 이음 없는 일체화된 알루미늄 케이스를 적용해 주목을 끌었고 아이폰 시리즈에 알루미늄 소재를 본격적으로 적용했다. ‘아이폰4’에 처음 금속 소재 테두리를 사용하기 시작해 ‘아이폰5’ 뒷면 전체에 알루미늄을 썼다. 지난해 출시된 ‘아이폰6’도 역시 몸체 전체에 알루미늄 합금을 채택했다.

애플은 당분간 차기 제품에도 알루미늄 소재를 적용할 방침이다. 향후 출시할 ‘아이폰6S’에는 스포츠 용품 등에 주로 쓰이는 고강도 알루미늄 7000계열이 쓰일 것으로 알려졌다. 알루미늄은 합금 원소에 따라 뒤에 따라오는 숫자가 달라진다. 알루미늄 7000계열은 기존 아이폰 알루미늄 케이스 대비 60% 이상 강도가 뛰어나다.

IT업계 한 전문가는 “애플은 제조 기반이 없지만 소재 이해도가 굉장히 높은 기업”이라며 “탄탄한 소재부품 공급망(SCM)을 구축하고 신제품마다 혁신을 이어갈 수 있는 것은 내부에 소재 전문가가 많은 덕분”이라고 말했다.

애플에 이어 삼성전자도 알루미늄 소재를 스마트폰에 대거 채택했다. 삼성전자는 ‘갤럭시S5’까지 플라스틱 케이스를 쓰다 지난해 하반기 알루미늄 메탈 케이스로 바꿨다. 지난해 8월 선보인 ‘갤럭시 알파’에 알루미늄 테두리를 처음 썼고 최근 선보인 ‘갤럭시S6’에는 메탈 풀 보디를 적용했다. 삼성전자는 갤럭시S6과 갤럭시S6 엣지에 스마트폰 업계 최초로 6013 알루미늄 합금을 썼다. 알루미늄 6013은 항공기·자동차·요트 등에 쓰이는 초고강도 합금이다.

알루미늄은 얇고 튼튼하게 만들 수 있을 뿐만 아니라 방열 효과가 뛰어나다. 알루미늄은 철과 비교해 세 배나 열이 잘 빠진다. 스마트폰·태블릿PC뿐만 아니라 노트북PC·스마트TV에 이르기까지 고성능 반도체와 고집적 회로가 적용되는 추세다. 제조업체는 IT 제품 설계 시 방열 문제를 최우선적으로 고민한다. 방열 성능은 갈수록 중요해지고 있다.

[이슈분석]발견 170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

열이 잘 통하지 않는 기존 플라스틱 소재로는 한계가 있다. 알루미늄은 몸체 전체가 방열판 역할을 해 발열 문제를 덜어준다.

IT 산업 내 철옹성을 구축한 알루미늄 소재에 마그네슘 소재가 도전장을 던졌다. 그동안 마그네슘 소재는 알루미늄 합금 첨가제나 제철소 탈황제 등 보조 용도로만 쓰였다. 마그네슘도 IT 기기에 적합한 소재지만 가공하기 어렵고 비싼 가격에 팔리는 탓이다.

 

[이슈분석]발견 170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

마그네슘은 1808년에 험프리 데비에 의해 발견됐다. 상업화는 알루미늄과 비슷한 시기에 진행됐지만 제련이 어려워 산업 용도로 크게 확산되지 못했다. 그나마 제1차 세계대전을 계기로 군사용에 제한적으로 쓰이기 시작했다.

지난 10년간 마그네슘과 알루미늄 가격차가 점차 좁혀졌다. 금융위기를 기점으로 전력난 및 구조조정 여파로 알루미늄 가격이 상승했기 때문이다. 마그네슘 소재 생산 및 가공 기술이 발전한 것도 큰 영향을 미쳤다. 2000년대 초반만 해도 마그네슘 가격은 알루미늄보다 갑절 이상 비쌌지만 지금은 10% 내외까지 좁혀지기도 한다.

마그네슘 무게는 알루미늄 65%, 철강 22%에 불과하다. 현재 사용되는 금속 중 가장 가볍다. 지각의 약 2.1%를 차지하고 있으며 지구상에서 여섯 번째로 많은 금속 원소다. 마그네슘을 포함한 광석은 광범위하게 존재한다. 해수에도 포함돼 있어 제련 기술만 있으면 세계 어디에서나 생산할 수 있다.

지난 금융위기 때도 생산량이 줄지 않을 정도로 마그네슘 수요는 탄탄한 편이다. 지난 10년 동안 연평균 5% 이상 생산량이 늘고 있다. 현재 중국이 전체 마그네슘 생산 80%가량을 차지한다. 미국 5%, 러시아 5%, 이스라엘 4%, 카자흐스탄 3%, 브라질 2% 순이다.

[이슈분석]발견 170여년된 알루미늄·마그네슘, IT 산업에서 기술 꽃 피우다

최근 마그네슘 소재가 각광받는 것은 여러 이유가 있다. 우선 알루미늄 소재보다 훨씬 가볍다. 박판 성형성이 뛰어나고 방열 효과도 좋다. 내진동성에 강하고 전자파 차폐(EMI) 특성이 우수한 것도 장점이다.

IT용 마그네슘 소재 생산업체 영신기업의 백진욱 사장은 “알루미늄 소재가 이미 레드오션화된 반면에 마그네슘 소재 시장은 떠오르는 블루오션”이라며 “차별화된 소재 기술만 있다면 마그네슘 사용처는 무궁무진하다”고 말했다.

[이슈분석]중소·중견 기업, 신공법 시도 잇따라...IT용 알루미늄·마그네슘 시장을 잡아라

 
[이슈분석]중소·중견 기업, 신공법 시도 잇따라...IT용 알루미늄·마그네슘 시장을 잡아라

알루미늄과 마그네슘 소재 성능을 개선하려는 첨단 공법이 잇따라 시도되고 있다.

정보기술(IT)용 금속 소재 시장이 점차 커지고 있는 만큼 기존 소재를 개선할 수 있는 기술을 보유한 중소·중견기업은 큰 기회를 잡을 수 있을 것으로 기대된다.

최근 IT용 알루미늄 소재 시장에서 가장 주목받는 기업은 알루코다. 최근 동양강철에서 알루코로 회사명을 바꿨을 정도로 알루미늄 소재 분야에서 상당한 기술력을 보유하고 있다.

알루코는 삼성전자가 갤럭시 시리즈에 쓰는 메탈 케이스 제조 공법을 바꾸면서 기회를 잡았다. 삼성전자는 종전에 알루미늄 다이캐스팅 소재를 가져와 컴퓨터정밀제어(CNC) 장비로 가공했지만 갤럭시S6부터 압출 알루미늄 소재를 쓰고 있다. 압출 공법은 알루미늄 잉곳을 고열로 녹인 후 바(bar) 형태로 길게 뽑아내는 방식이다. 바를 적당한 크기로 잘라낸 후 CNC로 깎아 메탈 케이스를 만든다. 알루코는 베트남 공장에서 알루미늄 바를 생산해 삼성전자뿐만 아니라 삼성전자 1차 협력사에 공급하고 있다.

영신기업은 압연 기술로 세계 처음 30마이크로 미터 두께 마그네슘 박판 개발에 성공했다.<영신기업은 압연 기술로 세계 처음 30마이크로 미터 두께 마그네슘 박판 개발에 성공했다.>

 

 

압출 알루미늄은 기존 다이캐스팅 공법보다 강도가 높고 외관과 질감도 뛰어나다. 단점은 다이캐스팅보다 제조 원가가 높고 제조 시간이 오래 걸린다는 것이다. 알루코는 공정 혁신과 규모 경제 효과로 단점을 상쇄한다는 전략이다.

마그네슘 분야에서도 국내 중소·중견 기업 독자 기술이 주목받고 있다. 현재 마그네슘 합금은 주로 다이캐스팅(주조) 방식으로 만들어진다. KH바텍은 다이캐스팅 가공 방식을 점차 개선하면서 내식성과 주조성을 높이고 있다.

압출 방식으로 마그네슘 소재 양산에 성공한 업체도 등장했다. SK지르콘은 압출 방식으로 마그네슘 소재를 만들어 LED조명 방열판, 건자재 등을 가공하고 있다. 마그네슘 소재는 가공하기 어려워 다이캐스팅·압연 등 방식으로만 생산했다. 독일 업체가 일부 압출 방식으로 마그네슘 소재를 만드는 데 성공했지만 생산성이 낮아 우주·항공 등 특수 분야에만 쓰였다. SK지르콘은 20여년간 압출 마그네슘 소재 개발에 집중한 끝에 얼마 전 상업화하는 데 성공했다. 현재 마그네슘은 알루미늄 대비 20~30% 비싸다. 그러나 SK지르콘은 가공 기술로 알루미늄과 비슷한 원가 수준으로 압출 마그네슘 소재를 생산하고 있다.

압연 기술로 박판 마그네슘을 생산해 세계를 놀래킨 기업도 있다. 금속 압연 업체 영신기업은 얼마 전 30마이크로미터(㎛) 두께 마그네슘 박판을 양산해 주목을 끌었다. 마그네슘은 강도가 높아 깨지기 쉬워 압연 공정으로 박판화하기 어렵다.

마그네슘 박판 시장은 닛폰금속 등 일본 업체가 관련 기술을 선점해 국내 세트업체에 비싼 가격에 판매 중이다. 일본 업체는 50㎛ 수준 마그네슘 박판을 생산하고 있다. 차세대 완제품에 적용하고자 40㎛ 두께 마그네슘 박판도 생산할 수 있는 기술을 갖췄다.

영신기업은 이보다 얇은 30㎛ 두께 제품을 개발해 기존 마그네슘 박판 시장 구도를 뒤흔들고 있다. 마그네슘 박판 소재 개발로 노리는 곳은 고급 스피커 시장이다. 마그네슘은 저주파부터 고주파까지 넓은 음역을 구현할 수 있어 원음에 가까운 소리를 낸다.

 

 

 

 

[이슈분석]삼성전자·LG전자, 디자인 경쟁의 핵심은 `메탈 소재`

 
[이슈분석]삼성전자·LG전자, 디자인 경쟁의 핵심은 `메탈 소재`
압출 방식 알루미늄 케이스를 채택한 갤럭시S6 엣지<압출 방식 알루미늄 케이스를 채택한 갤럭시S6 엣지>

 

삼성전자와 LG전자가 차세대 스마트폰117·스마트TV 등 신제품 개발을 위해 메탈 소재 기술 확보에 집중하고 있다. 치열한 디자인 경쟁을 벌이는 두 회사가 메탈 소재 기술로 어떤 경쟁 구도를 만들어 낼지 관심이 쏠린다.

삼성전자는 지난해 알루미늄 다이캐스팅 메탈 케이스를 스마트폰에 처음 적용한 후 최근 압출 방식 알루미늄 제품을 새로 적용했다. 외부 강도와 가공성을 높이려는 조치다. 향후에는 마그네슘 등 새로운 경량 소재뿐만 아니라 나노 다이아몬드 코팅 등 신공법도 시도할 계획이다.

나노 다이아몬드 코팅 기술은 러시아가 우주·항공용으로 개발한 기술로 그동안 제한적으로 사용돼 왔다. 삼성전자는 나노 다이아몬드 코팅 기술 공법을 개선해 스마트폰 등 범용 제품에 적용한다는 방침이다. 소재 기술에 기반을 두고 스마트폰뿐만 아니라 TV·노트북PC·가전 등에도 메탈 케이스 디자인을 대거 채택할 것으로 알려졌다.

 

[이슈분석]삼성전자·LG전자, 디자인 경쟁의 핵심은 `메탈 소재`

 

LG전자도 메탈 케이스 기술 확보에 새로 뛰어들었다. 최근 출시한 G4에는 가죽 소재 느낌 복합 소재를 썼지만 향후 메탈 케이스로 방향을 선회할 가능성이 높다. 우선 하반기를 타깃으로 메탈 케이스를 채택한 스마트폰117을 개발 중이다.

LG전자는 삼성전자와 달리 프레스 기술을 활용한 알루미늄 메탈 케이스 가공 방식을 검토하고 있다. 알루미늄 원재료를 프레스로 1차 가공한 후 컴퓨터정밀제어(CNC) 장비로 깎아내는 방식이다. 공정 기술만 확보한다면 기존 메탈 케이스 못지않은 성능에 저렴한 원가가 기대된다.

업계 관계자는 “LG전자가 메탈 케이스 분야에서는 후발주자인 만큼 삼성전자·애플과 다른 방식을 시도해 차별화하겠다는 의도”라며 “후방 공급망(SCM)을 어떻게 구축할지가 관건”이라고 말했다.

삼성전자와 LG전자 케이스 공급망은 플라스틱 사출업체 중심으로 형성돼 있다. 기존 플라스틱 케이스 협력 업체가 메탈 케이스를 생산하려면 막대한 설비 투자가 필요하다. 현재 국내 케이스 업체 중 수십억, 수백억원대 설비투자를 단행할 여력이 있는 곳은 많지 않다. 새로운 메탈 케이스 공급 업체를 발굴하는 것도 쉽지 않다.

삼성전자는 베트남 공장에 자체 메탈 케이스 라인을 꾸리는 쪽으로 방향을 잡았다. 올 초 1조4000억원을 투자해 베트남 공장에 메탈 케이스 생산 라인을 자체 구축했다. LG전자는 기존 서플라이 체인을 최대한 활용하고 원가 경쟁력도 강화한다는 복안이다. 삼성전자·애플처럼 압출 알루미늄+CNC 방식을 채택한다면 원가 경쟁에서 뒤처질 수밖에 없다. 스마트폰 생산 수량이 상대적으로 적어 규모의 경제 효과를 내기 어려운 탓이다. 그러나 프레스 기술을 활용해 메탈 케이스를 생산한다면 기존 공급망을 충분히 활용할 수 있고, 가격 경쟁력도 높일 수 있을 것으로 보인다.





1. 개요
인류역사는 농경문화를 중심으로 목재 가스 등 자연으로부터 얻은 원료를 사용해서 제품을 생산하였다. 점차 생활수준이 향상되면서부터는 빌딩 건축, 산업용 대형구조물을 제작 생산하는 사회로 발전하게 되었다.
그러나 오늘날의 기업은 고정자본 형성의 주요 부분이 기계설비 형태로 구성됨에 다라 철물공사분야에서도 단기적으로는 생산능력의 확충과 생산성 향사 그리고 장기적으로는 신기술을 접목한 기술혁신으로 성장, 잠재력을 배양하여야 한다. 고도 산업사회의 도래로 수요산업이 하이테크화되는 형태에 맞추어 새로운 성장산업을 모색하면서 21세기의 풍부한 사회를 지탱하는데 필요한 첨단기술 수준의 자본재 공급에 눈을 돌려 기술중심의 무한경쟁시대 진입에 대비하여야 한다.
지금 세계는 UR에 이어 WTO(세계무역기구) 체제 개편에 따른 GR(환경), BR(노동), TR(기술개발) 등 기술중심에서 기술 패권주의로 기술이전을 기피하면서 하루가 다르게 바뀌고 있다. 정부에서도 매년 공업발전기금 중 많은 시제품 개발자금(신소재 부문)을 지원하면서 소재부분의 국산화 개발사업 등에 박차를 가하고 있다. 그에 힘입어 많은 신소재가 개발되어 양산을 준비 중이거나 수입대체 및 수출증대에 기여하고 있으므로 철물공사분야에서도 제품의 고품질화를 실현하기 위해서는 신소재를 사용한 제품 개발에 주력하여야 할 시점에 와 있다고 하겠다. (표 1 신·구소재 비교 참조)

2. 신소재의 구분
‘신재’라는 말은 널리 사용되고 있어서 그 범위나 정의에 관해서는 반드시 공통의 이해가 존재하고 있는 것은 아니다. 일본<기초신소재연구회?에 의하면 신소재란 금속계, 무기계, 유기계의 원료 및 그들을 조합한 원료를 기초로 고도의 제조·가공기술(예 원자·분자 레벨의 미크로 구조제어, 고순도화, 복합화 등)
또는 상품화 기술을 구사함으로써 종래에는 없었던 새로운 획기적인 특성과 새로운 사회적인 가치를 만들어 내는 부가가치가 높은 소재라고 표현하고 있다. 이를 요약 정리하면(그림 1)과 같다.
신소재 세라믹스의 연구개발이 세계적으로 활발화된 것은 1971년 미국이 이 과제를 국가적인 프로젝트로 취급한 것이 계기가 되었다. 대표적인 예는 미 국방부의 고온 가스터빈의 개발계획이다.
일본에 세라믹스 붐이 일어난 것은 1977년 후반기부터 라고 한다. 1981년도에 발족한 통산성의 차세대 산업 기초기술 연구개발 궤도의 열두 개의 테마 중 여섯 개 테마가 신소재에 관한 것이다.


(표 1) 신·구소재 비교

3. 신소재의 특성과 응용
인간은 연금사와 같이 새로운 기술들을 서로 영향을 주거나 복합화하면서 금 이상의 가치를 지닌 것을 만들어 내고 있다. 철보다 강한 섬유, 작열에 견디는 금속등 인류는 극한에 이르기까지 물질을 추구하고 있다.


(그림 1) 주요한 신소재 예 <기초신소재연구회>

그 중에서도 금속계 신소재가 가장 중요한 부분을 차지하며 널리 사용되고 있는데, 그 이유는 강도가 비교적 크고 균질한 재료를 얻을 수 있다는 점과 소용형상이나 치수로 공작하기 쉬원점, 그리고 열처리에 의해서 성질을 변화시킬 수 있다는 점 때문이다. 그러나 최근 화학공업이 눈부시게 발전하면서 비금속 소재도 많이 사용하게 되었다.

1) 금속계 신소재
금속계 신소재는 하나 EH는 그 이상의 금속원소로 구성되고 몇몇 비금속 원소를 포함하는 무기물질이다. 금속원소에는 철·구리·알루미늄·니켈·티타늄 등이 있고, 비금속 원소에는 탄소·산소·질소 등으로 이들은 금속재료에 함유된다.
금속과 합금은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 즉 강이나 주철처럼 철의 함량 비율이 높은 철금속 및 그 합금과 상대적으로 철의 함량이 적거나 철을 포함하지 않은 비철금속 및 그 합금이다. 비철금속의 예로는 알루미늄·구리·아연·티타늄·니켈 등이 있다.

① 형상기억합금
형상기억합금은 자기의 본래 모습을 기억하고 있는 특이한 금속 재료이다.
이를 개발한 연구소의 약자를 후미에 나타낸 니타놀합금(니켈+티타늄+노을)이 주종을 이루고 있으며, 스테인리스 강철보다 강도가 10배나 강하다.
예를 들어 이런 합금으로 자동차 몸체를 만든다면 접촉사고가 나서 바디의 일부가 오그라들어도 주전자의 뜨거운 물을 그 부분에 부어만 주면 본래의 모습으로 되돌아온다는 만화같은 이야기가 실현될 수도 있다.
우주선의 달표면 안테나가 태양빛에 닿으면 따뜻하게 되면서 열리는 자동조절기구로부터 장난하다가 안경테가 휘어지거나 장난감이 오그라들었을 때 라이터나 성냥불로 열을 만들어서 데워주기만 하면 간단히 제모습으로 돌아가는 제품들을 만들 수 있다.
(그림 2)는 니타놀합금 코일 용수철의 변형과정을 나타낸 것으로 미국에서는 그동안 군용기 군함의 파이프계에 널리 쓰여 왔다.

② 수소저장합금
수소를 자동차 연료나 가정에서 사용할 경우 고압용기에서 150기압으로 충전하여 사용하지만 수송과 저장에 문제가 있어 널리 사용되지 못하고 있다. 그래서 구상한 것이 수소를 흡수하는 금속에 저장하는 것이다. 여러 합금이 개발되고 있지만 마그네슘과 니켈의 합금으로 충전하면 10배나 되는 1,500기압분을 저장 할 수 있다.
일반적으로 수소는 가볍고 액체로 만들자면 영하 253℃라는 낮은 온도가 필요하며 증발하기도 쉽다. 자동차 연료로 쓸 경우 개솔린은 1cc의 밀도가 0.74㎏으로 8,500칼로리의 에너지를 내지만 수소는 1cc의 밀도가 0.071㎏으로 2,050칼로리이며 단위 중량당 칼로리가 높아 폭발의 험성도 높기 때문에 수소를 흡수하는 금속에 저장하며 석유가 고갈된 뒤 액체연료의 대체 에너지로 수소가 큰 역할을 할 것이다.
앞으로도 많은 수소를 삼킨 뒤 간단한 방법으로 다시 토해내는 저렴한 고성능의 저장합금 개발이 계속될 것이며 수소를 연료로 사용하는 자동차도 곧 등장하게 될 것이다.


①은 니타놀합금의 쇠줄을 감아서 열처리하고 형상을 기억시켜 코일 용수철로 만든 것. 이 코일 용수철을 상온으로 하면 탄성을 잃어 어떤 형태로든지 쉽게 바꿀 수 있다. 온도를 올려 56℃에 이르면 기억이 되살리기 시작②, ③의 사진 모양을 거쳐 ④와 같이 본래의 모습으로 돌아온다.
<그림 2) 니타놀합금의 코일 용수철

③ 초전도 합금
일반금속에서는 저온이 될수록 전기 전도성이 증가하지만 초전도합금은 어느 저온(절대 0° 부근)에 이르면 갑자기 전기저항이 없어지는 합금으로서 현재 니오브·티탄합금계가 조종을 이루고 있다.
현재 고속전철로 각광받고 있는 자기부상 열차에 응용되고 있는데, 그 원리는 자석의 플러스(+)와 마이너스(-)는 서로 끌어 잡아당기는 힘이 있으나 같은 극은 서로 반발하는 힘을 이용하여 차체를 뜨게 하지만 주행에는 자석의 서로 끄는 힘을 이용하자는 것이다. 차체에 달린 부상용과 주행용 자석에는 액체 헬륨으로 -269℃ 냉각된 초전도 자석이 쓰인다. 아주 낮은 온도가 되면 전기저항이 0에 가까운 초전도 재료를 사용하여 자석을 만든다.

④ 초내열합금(high-heat Resistance Alloy)
철의 용융점은 1,539℃(3000℃에서 끓어 증발한다) 이며 융점보다 낮은 1,200℃정도의 온도에서 별안간 물렁해지는데, 이때 단조나 압연작업으로 필요한 형상을 만든다.
그러나 로켓이나 제트엔진, 원자력, 제철용 열교환기 등은 이용온도가 차츰 높아져서 보통금속으로는 제구실을 못하고 있는 형평이다. 탄탈에 텅스텐과 하프늄을 섞은 합금은 2,000℃의 고온에 견디며 철에 니켈이나 코발트를 첨가한 합금도 1,000℃의 고온에 견디는 우수한 내열 합금이다. (그림 3)는 내열합금으로 만든 터빈날개 부품을 소개한 것이다.


(그림 3) 신내열합금 Ni-co-Cr-Al-Ti계 합금의 터빈날개

2) 무기계 신소재
무기계 신소재는 세라믹 재료를 이온결합 또는 공유결합을 하는 금속 또는 비금속으로 이루어진 재료로서 화학조성은 간단한 화합물에서 복잡한 상의 혼합물에 이르기까지 다양하다.
세라믹 재료의 성질은 결합의 차이에 의해 상당히 많이 변하는데 일반적으로 낮은 인성과 연성을 가지고 있으며 단단하면서 취성을 갖는다. 또한 보통 전도 전자가 없어서 전기와 열이 여러 환경에서 화학적 안전성을 갖는 성질 때문에 오늘날 첨단기술에 중요한 역할을 하고 있다.
공업용 세라믹은 재래의 세라믹과 새로운 세라믹 재료로 나누어지는데 재래의 세라믹은 점토·규석·장석의 3가지 기본성분으로 이루어진다. 제품으로는 건설현장에서 사용되는 벽돌, 타일, 전기공사에 사용되는 전기애자 등이 있다. 새로운 세라믹은 순수한 산화 알루미늄, 탄화규석, 질화규석 등으로 이루어져 있고 자동차, 가스터빈 엔진, 집적회로 칩의 긱\판용 등 전자 재료나 광학재료 그리고 생체재료나 공구, 내열고강도 재료로 널리 이용되고 있으며 앞으로도 이용분야를 넓혀갈 것으로 보인다.
우리나라는 최근 민간연구소에서 한국과학기술원과 함께 자동차엔진용 새로운 세라믹스 개발에 박차를 가하고 있다.


① 파인 세라믹스(Fine Ceramics)
파인 세라믹스는 종래의 도자기 세라믹에 대해 고도의 기술을 가지고 만든 부가가치가 높은 새로운 세라믹이라 부르며 재래의 세라믹에 없는 성질을 갖고 있다. 즉 파인 세라믹스는 원자간의 결합력이 커서 열팽창계수가 적고 급열, 급냉에 견디고 고온에서의 강도는 종래의 어떤 내열합금보다 뛰어나다.
미국은 탄화규소 세라믹스로 자동차용 가스터빈 엔진을 개발하였고 일본은 통산성의 공업기술원이 밀고 있는 ‘문라이트계획’은 높은 효율의 가스터빈 세라믹스 엔진개발에 두고 있다.
가스터빈 등 열기관에서는 온도를 높여주면 열효율이 좋아져서 에너지절약 효과가 있는데 가스터빈은 온도를 높게 올리도록 설계되고 여기에 견딜 수 있는 내열금속이 사용된다. 특히 고온에 노출되고 응력을 받은 터빈블레이드(깃)에는 초내열합금을 사용하고 있는데도 자동유체의 온도는 1250℃가 한계이다.
열효율도 30% 전후이며 약 70%의 에너지가 낭비되고 있으므로 더욱 고온에 견딜 수 있는 재료를 사용하여 에너지를 절약하려는 경향이 있다.
세라믹 엔진이 실용화되면 막대한 파급효과를 가져올 것이라는 예상은 큰 관심을 모으고 있다. 즉 현재세계 자동차 생산고를 연간 3,600만대로 잡고 엔진 소재를 50%만 새로운 세라믹으로 대체할 때 150억 달러의 새로운 시장이 창출된다는 계산이다.
세라믹은 구운 물건이기 때문에 내화벽돌이나 저화플러그, 절삭공구의 날끝 등에 널리 쓰여 왔으나 파인세라믹스에서는 특히 고온에서의 고강도, 내식성, 고성능의 내마모성을 가진 구조재료 개발을 목표로 하고 있어 금속보다 우수한 성능의 세라믹이 개발 활용될 날도 멀지 않을 것이다.

② 광섬유(Optical filber)
광섬유는 빛이 전달되는 현상을 응용한 신기술로서 광통신, 컴퓨터, 레이저 광전송장치와 광통신사업 전반에 널리 이용되고 있다
빛이 곧바로 진행한다는 것은 물리학에서는 하나의 상식이다. 유리봉을 휘어서 빛을 통하게 하면 휘어진 곳에서 빛은 빠져 나가고 만다. 그런 광섬유는 직격 20~50μm(μm는 1천분의 1㎜)라는 사의 머리털보다 가늘고 실과 같이 자유롭게 휘어질 수 있는 석영계 유리섬유(코어)의 바깥쪽을 굴절률이 낮은 유리(크래드)로 덮어 2중구조로 하면 이 경계면에서 빛은 안쪽으로 반사하여 진행한다.
광섬유를 사용하여 광학상 보내려는 연구는 미국의 아케리칸 옵틱스사가 실용화시켜 위카메라나 내시경, 그리고 이것을 조합한 컬러TV장치, 비디오팩스의 전자주사기록관 등에 이용되었다가 최근에는 거듭 개량되어 광의 투과도가 좋아져 밝아지고 레이저메스의 레이저 광선을 메스의 끝쪽으로 인도하는 전송로 등의 의료기기와 그 외 여러분야에 널리 쓰이고 있다.
한편 광통신도 빛을 통하는 섬유의 개발로서 가능하게 되었다. 광에는 전기보다 많은 주파수가 있어 파장이 다른 광에 따로따로 신호를 태워 이것을 한 개의 광섬유로 보낼 수도 있다. 광통신에서는 음성을 전기신호로 바꾼 뒤 레이저광선으로 변환한다. 이 빛은 공중으로 발사해도 통신할 수 있으나 비나 빌딩 그늘에서는 차단된다. 그래서 광섬유로 전송하는데 광섬유에는 불순물이 많이 들어 있으면 빛이 감퇴된다.
일본의 이바라기 전기통신연구소는 VAD(기상축부착)법이라는 신제법으로 1km당 손실이 0.5㏈ 이하인 저손실 광케이블을 개발했다. 이로써 빛의 감퇴가 1km당 10% 이하밖에 안되는 초고순도의 광섬유로 종래의 광섬유의 20배 이상의 신호를 보낼 수 있게 되었다.
또 광섬유는 전자파의 영향을 받지 않으므로 자동차나 공장내 컴퓨터 단말기간의 데이터 전송에도 널리 이용하고 있다
우리나라는 한국통신(주0에서 83년도부터 양산하고 있으며 민간기업에서도 외국기술을 도입하여 본격적으로 진출하고 있다.

③ 인조다이아몬드(Synthetic Diamond)
다이아몬드는 모든 광물 중에서 가장 딱딱한 빛의 굴절률이 크며 빛을 잘 모으고, 열을 잘 전하지만 전기는 통하지 않는다. 딱딱하기 때문에 공업용으로서는 알루미늄이나 놋쇠 등 금속을 깍거나 연마하고 콘크리트포장을 자르는 데도 쓰인다.
다이아몬드의 합성법이 개발된 것은 1955년 미국 GE사가 합성에 성공하여 특허를 취득하였고 그 제조특허가 1997년에 만료되자 각국은 다이아몬드 합성에 적극적으로 나섰다.
다이아몬드는 탄소의 결정체, 지하 150~300km 깊은 곳에서 지압과 고압 때문에 탄소가 다이아몬드로 변태한 것으로 보고 있으며 GE사 연구자들은 약 5만기압, 1,600℃온도에서 다이아몬드 합성에 성공했다. 지금까지 1캐럿 이상의 인공 다이아몬드가 제조되었으며, 초고압기술도 진보되어 공업용의 알갱이가 작은 다이아몬드에 대량으로 합성되고 있다. 인공적으로 합성된 다이아몬드는 (그림 4와)같이 황록색으로 광택도 높지 않고 크기도 불과 수μm에서 수10μm의 것이다.. 이것은 파우더(분말)라고 불리며 보석과는 거리가 멀다. 여기에 촉매를 보태어 초고압발생장치에서 구워 굳힌 뒤 연마, 연삭용의 공구 등으로 사용하는데 고온 밑에서 철과 반응하기 때문에 철의 연마에는 쓰이지 않는다.


(그림 4) 인조 다이아몬드

④ 다이아몬드 소결체
기계가공 방법이 자동화공정으로 변하면서 오랫동안 무인 가공하는 기계가 널리 쓰이고 있다. 최근에는 자동차, 항공기 등에 쓰이는 대형부품에는 강인성 주물이나 경합금, 초내열의 강인재와 같은 딱딱하고 끈기있는 재료를 고속 고정도로 절삭하는 일이 많아 절삭공구도 초경질의 것이 필요하게 되었다. 이에 부응하기 위해 개발된 것이 입방정질화붕소(CBN)나 다이아몬드 소결체 등 초경질 절삭공구로서 (그림 5)와 같은 모양을 하고 있다.
다이아몬드나 CBN은 초고압발생장치에서 높은 압력과 고온하에서 제조되고 그 분말에 결합재인 코발트를 넣어 1,600℃의 온도에서 약 60K bar의 압력을 걸어주면 소결체에 금속·세라믹스 서멧트 등과 같은 결합재를 사용하여 온도 1,300~1,400℃, 약 50K bar의 압력으로 30분 정도 소결한다. 다이아몬드의 이℃소결체 공구는 다이아몬드 미분말과 철, 코발트, 니켈등의 촉매금속을 섞어 펠렛화하고 초경합금 위에 겹쳐서 고온 고압하에 소결한다.
CBN소결체 공구는 CBN의 미분말과 금속, 세라믹스, 서멧트 등을 펠렛화하여 초경합금과 겹처 소결한다. 공구의 모양도 거의 같고 0.5㎜층으로 되어 있다.
모양은 원반형이나 부채꼴형, CBN에는 4각이나 3각의 것이 있고 미국의 제너럴 일렉트릭(GE)사 제품의 경도가 어느쪽이나 1㎟당 3,000㎏로서 모두가 단결정인 경우에는 약한 점이 있으나 미세한 가루로 소결하는 경우에는 전체적으로 균질이 되어 결점을 커버할 수 있느 s이점이 있다.
초경질 절삭공구에 관해서는 아직도 충분히 만족하지는 못하나 새로운 재료가 지속적으로 개발 보급되고 있다.


(그림 5) 초경질 절삭공구의 모양

3) 유기계 신소재
유기계 신소재는 주로 공업에 이용되는 중요한 고분자 재료로서 플라스틱과 탄성중합체(Elastomers)가 있다.
플라스틱은 성형할 수 있는 크고 다양한 합성물질군으로 폴리에칠렌과 나일론 같은 여러 종류의 플라스틱이 있으며, 화학결합 구조에 따라 열가소성수지(Thermoplastics)와 열경화성수지(Thermosets)로 분류되고, 탄성중합체 또는 고무는 힘을 가하면 크게 탄성변형 되었다가 힘을 풀면 원래 모양으로 되돌아간다.
열가소성수지는 가열하여 성형한 후 냉각시키면 모양을 유지하는데, 성질의 변화가 거의 없으므로 여러번 재가열하여 새로운 모양으로 재성형할 수 있다. 대부분의 열가소성수지는 서로 공유결홥된 탄소원자로 매우 긴 분자사슬(Main Chains)로 되어 있으나 종종 질소·산소나 유황원자가 주분자사슬에 공유결합하기도 한다.
열경화성수지는 재용융하면 다른 모양으로 재성형할 수 없는 화학방응이 일어난다. 영구성형 경화되지만 너무 높은 온도로 가열하면 분해된다. 따라서 열경화성수지는 재생할 수 없으며, 열경화성이란 말은 플라스틱을 영구히 굳히기 위해서는 열이 필요하다는 뜻이다.
그러나 상온에서 화학반응만으로 굳어지는 많은 열경화성수지가 있으나 대부분은 단단한 고체를 형성하는 공유결합된 탄소원자망으로 되어있다. 종종 질소·산소·유황이나 다른 원자도 열경화성 망구조에 공유결합 하기도 한다.
플라스틱을 만드는데 필요한 화학물질은 주로 석유·천연가스·석탄 등으로부터 나오는 재료는 단량체(Nonmers)라는 많은 작은 분자가 중합체(Polymer)라는 매우 큰 분자로 되는 중합에 의해 만들어진다. 플라스틱은 비교적 값이 저렴하고 다른 재료에서 얻을 수 없는 광범위한 성질을 가지고 있어 기계공업의 부품 제작에 많이 사용되고 있는데 간편한 조립, 마무리 작업의 불필요, 부품수의 감소, 경량화, 소음감소 또는 부품의 윤활 불필요 등 많은 장점이 있으며 전기공업에서도 우수한 절연성 때문에 매우 유용하게 사용되고 있다.
열가소성수지에 가장 많이 사용하는 가공법은 사출성형, 압출 및 흡입성형인데 비하여 열경화성수지는 압축, 전사성형 및 주조가 사용된다.
탄성중합체 또는 고무는 공업분야에 중요한 고분자 재료로서 천연고무는 농원의 나무에서 채취하는데 우수한 탄성 때문에 널리 사용되고 있으며, 스티텐부타티엔 고무를 비롯한 합성고무는 세계 고무공급의 약 70%를 차지하고 있고 니트릴과 네오프렌 같은 다른 합성고무는 기름과 용매에 대한 저항이 요구되는 특별한 경우에 사용된다.

① 생체 고분자 재료(Bio-Polymeric Material)
인간의 몸체만큼 정밀하고 뛰어난 것은 없기 때문에 이것을 인공의 재료로 바꾸어 놓으면 반드시 거부반응을 받게 된다. 따라서 생체적합재료의 개발은 그만큼 어렵고 또 완전한 jrt은 아직 하나도 없다고 해도 지나친 말은 아니다
최근에는 ‘바이오매틱’이라고 해서 생체기능의 모방·이용과 같은 생체기능 이용공학이 주목을 받고 있다. 이것은 생체에게 배워 생체와 똑같은 새로운 재료나 장치를 인공적으로 만들려는 것으로서 인공뼈나 인공혈관, 인공심장, 인공판 등과 같은 재료가 개발되어 이미 사용되고 있고 앞으로도 생체와 같은 재료의 개발을 목표로 하는 연구는 계속될 것으로 전망된다.
현재 몸체 속에 파묻히는 재료 중에서 가장 많은 것은 인공혈관으로 동맥경화성의 폐쇄, 정맥혈전증, 동맥류 등의 혈관이식 수술이 부쩍 늘어났다.
인공혈관이 처음 사용된 1950년초에는 나일론·오론이 사용되었으나, 지금은 다크론이나 테프론이 주요한 재료이며 혈전이 생기는 일도 있어 직경 5㎜이상의 굵은 동맥에 제한하고 있다. 혈액의 흐름이 느린정맥이나 가는 동맥용으로는 콜라겐 등을 코팅한 것이 사용되고 있다.
인공심장은 초기에 폴리염화비닐을 심장펌프로 사용했으나 최근에는 폴리우레탄을 이용하고 있다.
인공뼈나 관절, 인공치, 인공관절 등은 고밀도 폴리에틸렌과 스테인리스, 티탄합금, 세라믹스 등을 조합한 재료가 널리 쓰이고 있는데 인공물질을 생체에 파묻는 데 있어서 항혈전성은 절대조건이고 인체와 똑같은 재료개발을 위해 아직도 연구는 꾸준히 이루어지고 있는 추세이다.

② 액정 방계섬유(Liquid Crystal Spinning)
섬유 중에서 현재 가장 강한 것은 미국 뒤퐁사가 개발한 케블러(Kevlar)이다.(그림 6참조)

(그림6) 캐블러 섬유

종래 철보다 강한 것으로 알려진 나일론 66에 비하면 강도는 3배 이상이며 탄성률은 20배 이상, 열변형 온도는 전자가 70℃인데 비해 345℃나 된다. 고분자에서는 분자사슬이 쭉 뻗은 것이 강하고 분자사슬이 접혀 있으며 구조가 약하므로 분자배열을 잘 정렬하기 위해 쭉 뻗게 하거나 분자사슬이 접혀질 틈을 주지 않을 정도로 빨리 중합하여 결정이 배향성장을 부추겨서 섬유모양으로 만들고 있다.
뒤퐁사가 개발한 고강력, 고탄성률의 케블러섬유는 강직봉상인 고분자의 액정상용액을 방사한 것으로 폴리-P-페니렌텔렙타드아미드라고도 하며 앙상 또는 아미노계의 용액등으로 특정한 폴리머농도로 방사에 알맞은 온도의 용액을 만들어 습식방사한다. 이때 분사슬은 고도로 배향하여 결정화하기 쉬운 구조가 되므로 강도가 매우 커진다. 이것을 0~20℃ 저온의 응고액 중에서 방사하여 분자가 고른 고강력 섬유로 만든뒤 다시 150~500℃정도의 고온으로 짧은 시간 열처리하여 탄성률을 향상시키고 있다. 이리하여 철보다 강한 새로운 이 섬유는 방탄조기나 철모, 타이어 고오드, 해양구조물의 계류망 등으로 널리 쓰이고 있으며 최근에는 전기전자재료, 자동차부품이나 기기의 소형화·경량화 등에도 이용되고 있다.

4) 복합재료(Lomposite Material)
현대산업의 꽃인 자동차, 비행기, 우주선에서 건축, 가정용품, 에너지 관련기기에 이르기까지 광범위한 분야에서 가볍고 강력한 재료의 출현을 기대하고 있으나 아직도 금속이건 플라스틱이건 이런 요구에 만족하는 재료는 많지 않다.
복합재료는 형태와 화학조성이 다르고 서로 용해되지 않은 2개 이상의 미시적 혹은 거시적 구성물질의 혼합이나 조합으로 구성되어 각 성분보다 우수한 성질을 나타내면서 설계에서 요구되는 강도, 경량화, 그리고 강인성을 가진 복합재료가 개발되고 있다.
복합재료는 몇가지 재료를 합한 것이지만 크게 나눠 합체계와 생성계가 있다. 생성계는 분자상태에서 2개 이상의 재료를 분산하는 ‘분자복합체’로서 최근에 미국에서 개발되었고 현재는 합체계의 복합재가 주류를 이루고 있다.
FRP(fiber-glass Reinforced Plastics)라는 이름이 널리 알려져 사용되고 있는데 이는 유리섬유나 카본섬유 등으로 강화시킨 섬유강화플라스틱을 말한다. 일부 섬유강화플라스틱 복합재는 인조섬유로 만들어지는데 유리, 탄소 및 아라미드형이 있다. 이중 유리섬유가 비교적 값이 싸고 적당한 강도와 고밀도를 가지며, 탄소섬유는 고강도, 고계수, 저밀도를 가지고 있는데 값이 비싸므로 고강도-무게비가 요구될 경우에만 사용한다. 아라미드 섬유는 고강도와 저밀도를 갖지만 탄소섬유만틈 강하지 않으면서 값은 고가이므로 고강도-무게비가 요구되고 탄소섬유보다 유연성이 요구될때 사용한다. 안전헬멧, 고급 낚시대, 골프나 테니tm, 봉고도용 막대기등 스포츠용품, 가정용품, 보트, 자동차 등에 널리 쓰이고 있다. 섬유강화플라스틱용 유리섬유의 기지로 가장 많이 사용되는 것은 폴리에스테르이고 탄소섬유강화 플라스틱용으로 가장 널리 사용되는 기지는 에폭시이다.
탄소섬유강화 에폭시 복합재료는 항공과 우주산업에 널리 사용되며 유리섬유강화 폴리에스테르 복합재는 건축물, 선박, 항공산업 등에 가볍고 강인성을 가진 재료로 널리 응용되고 있다.
섬유를 잘게 썰어서 성형하고 폴리에스터 등의 수지를 첨가한 뒤 열을 가하여 굳힌다. 또는 섬유를 갈아 성형하는 방법도 있다. 종래 이 유리섬유와 열경화성의 폴리에스터 수지가 주체이었으나 최근에는 단소재의 종류도 늘어나서 ERTP(섬유강화 열가소성수지)에서는 FRPC(섬유강화 폴리카보네이트 복합재)와 같이 카메라의 바디에도 쓰이게 되었다. 폴리카보네이트는 충격에 강하고 기계적 전기적 성질이 강하고 빛과 열에도 안전하며 못에도 매우 강한 합성수지로서 복합화로 더욱 고성능의 재료가 되었다. 시계나 복사기, VTR이나 컴퓨터 주변기기용 등 금속과 대신해서 사용할 수 있는 정밀하고 강도 높은 것이 개발되고 있다.
카본섬유(CF) RP등 보강재로서 유리비르, 마이카(운모), 그리고 폴리오레핀계 강화플라스틱(RTP)에서는 폴리프로필렌(PP)에 유리섬유나 무기충전재(활석, 탄산칼슘), 목분 등이 충전재가 쓰이고 자동차용으로 이용된다. 이용면을 개척하기 위해 재료설계를 하고 있으며 이것을 ‘엔지니어링 플라스틱’이라고 한다.
알루미늄합금 등에 알루미나섬유 등을 복합시키면 더욱 가볍고 강한 항공기를 만들 수 있으며 성능과 연비도 향상시킬 수 있어 항공과 우주산업에 널리 사용되고 있다.



5감 센서 '웨어러블 의류' IT기술 접목 "지능형 섬유 목표"
 
대구경북이 추진하고 있는 산업`기술 간 융합에서 빼놓을 수 없는 분야가 '섬유'다. 대구의 주력 산업인 섬유는 그동안 '의류중심'에서 탈피해 다양한 산업분야로 영역을 넓히고 있다. 신소재 개발과 타제품과의 '융합'에서 대구경북 섬유의 미래를 찾을 수 있다. ◆섬유와 IT의 융합 의류용 섬유는 IT와의 접목이 시도되고 있다. 가장 큰 분야는 '웨어러블 텍스타일 센서'(Textile sensor) 분야다. 이 기술은 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각 등 5가지 감각신호를 감지해 데이터화할 수 있는 센서를 소형화하거나 경량화시켜 섬유소재와 융합하는 것이다. 한국섬유개발연구원 관계자는 "현재보다 많은 정보와 서비스를 제공하는 웨어러블(유비쿼터스) 소재가 개발되고 있다"며 "더 나아가 판단기능까지 발현하는 섬유소재로 개발이 이어지는 추세다"고 말했다. 궁극적으로 스스로 최적 조건을 찾아 성능이 발현되는 '지능형 섬유소재'도 개발이 가능하다. 섬유전문가들은 인간지능과 유사한 지능형 섬유소재가 개발돼 사람과 같이 인지하고 지각하며, 발현될 수 있는 웨어러블 소재가 도입될 것으로 전망하고 있다. 한국 코오롱글로텍은 전도성 고분자를 섬유상에 직접 적용시켜 전기 통전에 의해 원하는 온도로 자유롭게 열을 발생시키는 발열 스마트섬유 '히텍스'(Heatex)를 개발했다. 히텍스는 세탁이나 마찰 등에서도 변형이 가지 않도록 하는 기술이 핵심으로 이를 응용하면 2분 이내에 40℃까지 높일 수 있는 방한 의류뿐 아니라 온도 조절 이외에 원적외선 방출 및 향균 기능이 보강된 자동차용 '바이오케어시트'도 만들어낼 수 있다. 또 한국전자통신연구원은 인체의 움직임을 체크하고, 설정돼 있는 범위에서 벗어나며 스마트 의류가 자동으로 정상적인 범위로 이끌어주는 기능을 가진 스마트웨어 기술을 개발하고 있다. ◆기계부품으로서의 섬유 인공위성 '나로호'에도 섬유제품이 들어가 있다. 2단 로켓의 수평유지 기능을 하는 '자세제어용 RCS탱크'는 지역의 섬유기업인 ㈜삼우기업이 슈퍼섬유강화복합재료를 이용해 제작했다. 슈퍼섬유강화복합재료는 철보다 인장강도가 세고 무게도 일반 금속보다 가벼워 연료탱크가 갈라지거나 깨지는 것을 막아준다. 섬개연 관계자는 "섬유는 그 사용처가 무한하다고 볼 수 있다"며 "섬유의 융합이 더해지면 기업의 성장도 가능해진다"고 말했다. 삼우기업은 고압가스 용기와 경량 자동차 내장재 개발로 매출이 2010년 359억원에서 지난해 490억원으로 증가한 것은 물론 고용도 연간 20%씩 늘고 있다. 건축자재에서도 섬유와의 융합을 찾을 수 있다. ㈜라지는 건축물의 단점인 결로방지, 단열성 및 불연성을 동시에 갖추면서도 내구성이 큰 섬유융합 제품을 개발해 시판 중에 있다. 건축구조물의 투습방수 성능과 열반사 성능(단열성능) 및 불연성능의 복합기능성을 동시에 부여한 건축용 다기능성 섬유융합 제품인 셈이다. 회사 관계자는 "건축용 투습방수 제품 개발로 수입대체 효과를 불러오고 있다"며 "건축 시장에 새로운 지평을 열었다"고 말했다. 지역의 주력 산업 중 하나인 자동차 부품과 섬유의 융합도 새로운 모델이 되고 있다. 국내 매출 제1위의 자동차용 브레이크 전문업체인 상신브레이크는 최근 제동 시 발생하는 소음을 낮추는데 '섬유'를 이용했다. 상신브레이크는 2012년부터 슈퍼소재융합제품화 사업을 통해서 국내 자동차 법규인 KS R 4024 규격과 국내 소비자 소음기준을 만족시키는 브레이크 패드용 슈퍼섬유 생산기술 개발에 나섰다. 코오롱 인더스트리와 몰드테크, 다이텍연구원 등 섬유 관련 기관 및 기업과 함께 진행한 이 기술 개발에서 상신브레이크는 다기능 융합 브레이크 패드 제품을 상용화시켰다. 다이텍 관계자는 "신개념의 슈퍼소재 융합기술을 이용해 제품화한 브레이크 패드 제품은 제동 안정성과 내마모성 그리고 저소음 특성을 가지게 된다"며 "그동안 사용되는 슈퍼소재인 아라미드 섬유는 전량 수입에 의존하고 있었지만 신기술 개발로 수입대체 효과를 가져왔다"고 말했다. ◆편견 없애야 섬유의 융합과 미래 청사진에서 필요한 것은 '편견 깨기'다. 그동안 '섬유는 사양산업'이라는 인식이 있었다. 섬개연은 이미 2010년부터 융합의 첫 단계로 '슈퍼소재융합제품산업화사업'을 시작했다. 이를 통해 지역 섬유업계의 연구역량과 제조설비가 변화했다. 지역 내 산업용 섬유 업체는 2007년 240곳에서 지난해 340여 곳으로 늘어나는 등 성장추세다. 특히 섬개연은 최근 '주력산업 공정부품용 하이브리드섬유 사업화 사업'을 추진키로 했다. 하이브리드섬유 사업은 2015년부터 2019년까지 2천800억원을 투입해 하이브리드섬유 기술개발과 하이브리드섬유 산업생태계를 만드는 것이다. 섬개연은 ▷하이브리드섬유 공정기술개발 ▷하이브리드섬유 제품화 기술개발 ▷하이브리드섬유 품질 표준화 및 인증사업 ▷하이브리드섬유 기술지원 사업 등 4가지 사업을 추진한다. 섬개연 이춘식 원장은 "하이브리드 섬유는 '융합'의 대표적인 사례다"며 "이 사업을 통해 새로운 융합섬유를 발굴해내겠다"고 말했다


  

출처 : 섬유인
글쓴이 : 달공 원글보기
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