Update2024.05.01 (수)
우수한 CNT 분산기술로 시장 확대 이끈다
탄소원자로만 이뤄진 탄소나노튜브(CNT)는 머리카락의 1만분의 1에 불과한 아주 작은 크기지만 구리의 1천배에 달하는 전기전도도, 다이아몬드의 2배에 이르는 열전도율, 강철의 100배에 달하는 인장강도를 가지고 있는 그야말로 ‘꿈의 신소재’다. 소량만 사용해도 기능 발휘, 기존 소재 대체
지난 1991년 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 ‘이지마 스미오’ 박사에 의해 발견된 이래 20년. 그간 디스플레이, 연료전지, 이차전지, 의료기기, 반도체, 복합소재 분야 등에 적용이 확대되며 대량생산까지 진행되고 있으나 아직 널리 쓰이지 못하고 있다.
이는 소재의 역사가 길지 않은데 따른 인식 부족과 아직까지 가격이 비싸다는 이유가 크지만 수요자가 기대하는 품질에 도달하지 못하다는 한계가 큰 걸림돌로 작용하고 있다.
CNT는 입자간 인력에 의해 뭉침현상이 발생하기 때문에 이를 해결하지 못하면 고분자 플라스틱 등에 첨가해도 제 기능을 발휘하지 못한다. 이에 1차적으로 뭉침현상을 개선할 수 있는 전처리 공정이 필요한데 이를 ‘분산 공정’이라고 한다.
씨엔티솔루션(서정국)은 최적의 우수한 분산 공정을 확보해 이를 기반으로 수요기업이 원하는 CNT를 가공해 공급하는 전문기업이다. 분산 공정은 국내외에서 활발한 연구가 진행되고 있으나 대부분 실험실 수준이며 실제로 제품에 적용할 수 있는 공정기술 즉, 생산성과 효과 성능을 확보한 기업은 매우 드물다.
씨엔티솔루션은 최적의 CNT 분산기술을 가지고 △분산이 안정화된 CNT인 나노솔(NANOSOL) △고분자 플라스틱을 기반으로 CNT를 고농축시킨 마스터배치인 NASEP 마스터배치 △사용자의 요구에 맞게 개발·컴파운딩한 NASEP 컴파운드 등의 주력제품을 생산하고 있다.
나노솔의 경우 고분자 플라스틱에 적용하면 전기전도성과 열전도성이 세계 최고 수준으로 올라가는 것이 확인됐다. 특히 타사 제품에 비해 소량만 사용해도 동일한 전도성이 나타나기 때문에 가격경쟁력에서도 우위를 점하고 있다. 회사의 연구결과에 따르면 동일한 체적저항을 나타나는 소재를 만드는데 프리미엄 카본블랙이 17.5%, 미국 CNT제품이 8% 첨가되는데 반해 씨엔티솔루션 제품은 단지 3%만 넣으면 된다.
국내외 반도체·석화社 공동개발, 내년 양산 돌입
이처럼 우수하고 저렴한 씨엔티솔루션의 CNT는 정전기 방지용 플라스틱, 전자파 차폐 플라스틱, 열방출용 플라스틱 등에 적용되고 있으며, 동일한 기능에 가볍기 때문에 기존에 사용되던 금속소재 제품을 대체하고 있다. 연료주유구 케이스, 자동차 도어 손잡이, LED 방열제품, RF 필터 케이스 등이 사용 예다.
또한 카본블랙이 쓰이고 있던 반도체 IC 트레이, 자동차 연료호스, 정전기방지용 시트 등에도 적용되면서 새로운 시장을 열어가고 있다. 이밖에도 연료전지에서 단위 셀(cell)들을 전기적으로 연결해주는 바이폴라 플레이트(분리판)에 적용되면서 가볍고 저렴한 가격과 내구성을 바탕으로 기존 흑연판과 금속소재를 대체하고 있다.
이처럼 씨엔티솔루션의 CNT가 적용된 제품은 삼성전자, LG디스플레이, 솔베이, 금호석유화학 등 수요기업에 공급되면서 성능을 인정받고 있다. 특히 최근 국내 굴지의 화학회사와 월 100톤의 분산 CNT-고분자 컴파운드 공급 및 개발 계약을 체결하면서 본격적인 사업 확대가 기대되고 있다. 더불어 씨엔티솔루션은 해당 석유화학회사가 생산하는 CNT를 재처리 가공해 컴파운딩하고 회사는 이를 가지고 다양한 제품을 생산하게 돼 CNT 시장 및 CNT-고분자 복합소재 시장 확대에도 크게 기여할 것으로 전망된다.
씨엔티솔루션의 CNT 분산기술은 전세계적인 관심사인 에너지절감과 환경보호에 필요한 경량화에 기여할 뿐만 아니라 자동차 등의 수송기계, 에너지 저장 기계 부품, 스텔스용 풍력발전기 날개 전자파 흡수 도료 등에 적용되고 있다. 무엇보다 작은 나노기술로 우리나라와 같이 자원이 부족한 국가에서 신소재 자원을 개발하며 인류의 문제를 해결하는 ‘솔루션’을 제공하는 회사의 앞날을 기대해 본다.
