휴먼싸이디, 스텔스 기능 첨단 군수소재 개발

산·학·연의 기술개발 결과 가운데 신개념 기술시범 사업으로 추진 가능한 과제를 발굴하고, 필요시 해당 신기술을 무기체계 개발에 신속히 적용하기 위한 신기술 소개회가 10일 대전시 대덕연구개발특구 지원본부에서 열렸다.

방위사업청(청장 장수만)이 이날 개최한 제9회 신기술 소개회에서 휴먼싸이디(대표 조영수)가 소개한 'PCM/에어로젤 다중구획 미세충진기술'은 소재융합 원천기술로 다양한 국방과학 기술과 2차융합 기술진화가 가능한 기술로 소개되어 국방부와 합참, 육·해·공군, 국방과학연구소, 국방기술품질원 및 산·학·연 관계자들이 관심 있게 지켜봤다.

에너지 전문 강소기업인 휴먼싸이디가 신기술소개회에서 발표/전시한 에너지 조절잠열소재(PCM:Phased Change Material), 초단열물질(Aerogel) 다중충진 제형화 기술은 세계 최초로 개발 소개되는 기술이다.

에너지 잠열소재인 'PCM'과 '에어로젤' 두물질 모두 뛰어난 고기능 소재 임에도 불구하고 물질의 특성상 제형성의 문제로 학계 및 산업계외 일반에게는 다소 생소한 물질로 잘 알려 지지 않았던 물질로 두물질은 우주항공 기술분야에 적용되어 NASA에서 고기능소재로 사용되는 소재이기도 하다.

1930년대 처음 발견된 신소재 에어로젤(Aerogel)은 공기를 뜻하는 에어(aero)와 고체화된 액체를 의미하는 젤(gel)의 합성어다. 98%가 기체로 고체로 채워진 에어로젤은 밀도는 공기밀도(0.001g/㎡)의 3배인 0.003g/㎡ 정도로 지구상에 존재하는 가장 가벼운 고체로 기네스북에 등재 되어있다. 에어로젤의 초단열성과 방음의 원리는  80～99% 정도의 기공율과 1~50 nm 범위의 기공크기를 갖는 초 다공성의 고 비표면적(≥ 700 ㎡/g)로 공기 입자의 평균 이동거리보다 짧다. 때문에 공기가 잘 통하지 않아 열전도를 효과적으로 막을 수 있는 것이다.에어로젤은 고체상태로 손바닥 위에 올려 놓고 1000도 이상의 불꽃을 갖다 대도 온도가 잘 전달되지 않는 초단열 소재이다.

개발 당시는 너무 약한 강도와 긴 제조시간, 높은 비용으로 개량 개발이 미미했다. 빛 투과성·단열성 높아 '공기 같은 고체' 미래 세계를 바꿀 꿈의 신소재로 주목받고 있다가 에어로젤이 세상에 첫선을 보이고 그로부터 50여년이 지난 1980년대 우주 분야 소재로 각광받으며 처음 실용화 됐다.1990년대 재미과학자 이광필 박사에 의해 에어로젤 블랑켓 상용화기술의 개량기술개발로 산업 단열소재로 출발 현재 산업·건축·군사용 열차폐 기술소재로 사용되고 있다.

상용화된 에어로젤 블랑켓의 문제점은 초임계상태에서 가공된 에어로젤을 포함하는 세라믹, 그래스울등의 섬유에서 에어로젤의 입자 분리 현상으로 고정 부착또는 삽입형 단열소재외 다양한 산업군의 적용이 어려운 문제점이 있어 지금도 에어로젤 제형화 기술에 많은 전세계 많은 산·학·연 기관들이 연구를 하고는 있으나 소재가 갖는 물성의 제약으로 어려움을 겪고 있는 소재이기도 하다.

업계의 동향으로 미국 캐보트(CABOT)사와 아스펜시스템스 두 개사가 있으며 시장규모는 향후 5년이내 건축,산업 단열시장에서 100억불 시장을 예측하고 있으며 국내에서는 산학 연구기관 공조로 (주)화인텍, 엠파워(주)등이 에어로젤 원료물질과 블랑켓 개량기술에 매진 하고 있는 실정으로 수입 에어로젤을 일부 시공 하고 있는 수준으로 아직은 초기기술 시장으로 국내기술의 글러벌 시장 선점의 기회가 무한한 분야로 휴먼싸이디의 소재융합 원천기술인 'PCM/에어로젤 다중구획 미세충진기술'은  순수 국내원천 기술로 향후 세계시장에 대한 대응이 주목된다.

이번 신기술소개회에 소개된 휴먼싸이디의 에어로젤 다중충진 소재는 에어로젤을 다양한 크기와 모양의 쎌에 충진한 소재로 에어로젤 제형와의 문제를 근본적으로 해결 한 소재응용 원천기술은 국방부의 방위사업 2차 융합기술 개발에 대한 기대로 국제방산시장에서의 기술경쟁력 확보와  민간 산업분야 에너지저감 선도 기술응용 등 원천기술로  그 활용성이 무궁무진 하다 하겠다.

휴먼싸이디는 현재 'PCM/에어로젤 다중구획 미세충진기술'의 2차 융합기술 개발을 위해 한국에너지기술연구원(원장 황주호), 한국생산기술연구원(원장 나경환), 한국세라믹기술원(원장 김 경회)의 도움으로 연구를 진행 중이며, 에어로젤 소재분야 협력 연구기관 한국세라믹기술원/ 나노IT융합쎈터장 김 창열박사는 "에어로젤 다중충진 원천기술의 초단열, 방음, 저전도,소수성특성은 방위산업 기술소재 분야에서는 열상모듈 회피기술인 스텔스 융합소재 기술분야와 공격무기 열차폐융합소재, 방음 외에도 개인 방어용 무기체계, 일반 군시설 물자에서 물에 젖지 않는 보온, 보냉 융합소재, 저탄소 녹색 국방 군수산업에 전반에 바로 적용 할 수 있어 방위산업 수출로 이어지는 기술로 국방기술분야 2차융합기술 개발로 미래 국제 방위산업을 선도할 핵심 기술로 이어질 것"이라고 말했다.

휴먼싸이디는 에너지 절감 특수소재, 에너지 제어 나노 소재, 고효율 단열시스템, 에너지관리시스템, 플렉서블 잠열시스템 및 소재 등 에너지절감 및 온도조절시스템 분야에서 독보적인 기술력과 상품화 능력을 인정받고 있는 전문 벤처기업으로 10여개의 국내외 특허를 보유하고 있다. - 노트포럼(www.noteforum.co.kr)