[코리아의 힘] 최첨단소재 '에어로겔'

꿈의 첨단소재 에어로겔.

지구상에서 가장 가벼운 고체인 이 제품의 원재료는 유리와 똑같은 규소지만 무게는 유리입자의 1천분의 1에 불과합니다.

입자 크기는 30나노미터.

공기보다 3배 정도 무거운 에어로겔의 구조는 머리카락 1만분의 1 굵기인 구조체들이 솜사탕처럼 얽혀서 공기구멍이 전체부피의 95%를 차지합니다.

이 기공 때문에 단열과 방음효과가 매우 뛰어납니다.

단열효과가 어느 정도인지 비교실험을 해봤습니다.

동일한 환경에서 에어로겔로 만든 판과 같은 두께의 석고보드 위에 버터를 올려 놓고 섭씨 176도의 온도로 가열했습니다.

가열 3분 만에 석고보드 위의 버터가 녹기 시작합니다.

10분 뒤 버터가 절반이나 녹았을 때 비로소 에어로겔 위의 버터가 녹기 시작합니다.

석고보드의 열전도율이 140~180인데 비해 에어로겔의 열전도율은 10으로 상대적으로 매우 낮기 때문입니다.

에어로겔은 현재 최고의 단열재인 스티로폼 보다도 성능이 4배 정도 좋습니다.

단열효과가 좋은 에어로겔은 현재 일부 첨단산업에서만 사용되고 있습니다.

[김경수/한국생산기술연구원 박사 : 우주선이 우주를 드나들 때 대기층에서 발생하는 열을 막기 위한 단열재로 에어로겔이 사용된다.]

에어로겔은 지금까지 미국 캐봇사 단 한 곳에서만 생산해 온 최첨단 소재.

그런데 최근 우리나라에서 이 첨단소재를 순수 국내기술로 생산하는 데 성공했습니다.

주인공은 자본금 40억 원의 벤처기업 마스타테크론.

1년이 채 안된 신생 중소기업이지만 최첨단소재 생산이 가능했던 것은 산학협력 덕분입니다.

8년동안 대학 연구실에서 쌓인 노하우가 자본과 만나면서 시너지 효과를 일으킨 것입니다.

[유정근/한서대 교수, 마스타테크론 기술연구소장 : 연구자 입장에서 이런 연구가 논문발표에 그치지 않고 산업화 됐다는 게 큰 성과다. 이런 면에서 기업체가 산업화될 때까지 계속 지원해 준다는 것은 연구자 입장에서 굉장히 큰 힘이 된다.]

첨단산업과는 전혀 상관 없는 화장품사업을 하던 박혜경 대표가 생경한 소재산업에 뛰어든 것은 유 교수의 기술력에서 가능성을 봤기 때문입니다.

[박혜경/(주)마스타테크론  대표 : 지금은 중소기업이지만 얼마든지 대기업으로 성장할 수 있는 발판이 되는 사업이라고 생각했다.]

단열효율이 뛰어난 에어로겔은 아직 우주선과 LNG선 등 극히 일부산업에서만 사용됩니다.

건축단열재 등으로 상용화 되지 못한 이유는 무엇보다 비싼 가격 때문.

미국 캐봇사의 가격은 kg당 17만원.

제조공정이 4단계로 단순한 편이지만 환경에 민감해 불량률이 높은 것이 높은 가격의 원인입니다.

마스타테크론은 이런문제를 해결해 생산단가를 kg당 1만원정도로 대폭 떨어뜨렸습니다.

비결은 저렴한 첨가제 사용과 생산시간 단축.

[유정근/한서대학교 교수, 마스타테크론 기술연구소장 : 시간의 단축뿐 아니라 소수화처리제 가격이 차이가 많다. 그쪽(미국 캐봇사)에서 쓰는 소수화제가 훨씬 비싸다.]

품질도 우수합니다.

과기부 산하 한국생산기술연구원이 미국캐봇사 제품과 마스타테크론 제품의 열전도율을 비교 측정한 결과 한국제품이 더 좋은 것으로 나왔습니다.

[김경수/한국생산기술연구원 박사 : 측정치에 의하면 국산이 외국제품에 비해서 성능이 1.5~2배 정도 좋은 것으로 나타났다.]

에어로겔이 일반산업에 상용화되면 그 시장규모는 예측하기가 불가능합니다.

건축단열재시장은 우리나라만 따져도 연간 5천억원 수준.

이밖에도 생활 곳곳에 적용이 가능합니다.

[김경수/한국생산기술연구원 박사  : 흡음재라든지 다공성이 있으니까 배기가스 흡착제로도 사용될 수 있다.]

대기업들도 엄두를 내지 못했던 무한 부가가치의 첨단소재 에어로겔.

산학협력이 일궈 낸 코리아의 힘입니다.