올해 역대 최대 규모로 산업 트렌드를 읽을 수 있도록 다양한 전문 프로그램과 함께 준비된 ‘나노코리아 2019’가 흥행에도 성공했다.

산업통상자원부가 주최하고 나노융합산업연구조합(정칠희 이사장)이 주관하는 세계 3대 나노전시회인 ‘제17회 국제나노융합전시회’가 지난 7월3일부터 3일간 킨텍스 1전시장에서 열렸다.

올해 전시회는 나노분야를 중심으로 레이저기술, 마이크로나노시스템, 첨단세라믹, 스마트센서, 접착, 코팅, 필름 분야까지 등 6개 신기술 분야 전시회가 역대 최대 규모로 합동 개최됐다. 전시회는 12개국 436개사 650부스 규모 열렸으며 3일간 1만1,620명의 전문가 및 산업관계자가 전시장을 방문해 전년대비 20% 성장세를 보였다.

이번 전시회는 수요산업에서 필요로 하는 핵심기술과 소재부품 분야를 총망라했다는 평가를 받았다. 나노기술로 만들어진 최첨단 나노신소재를 비롯해 현재 전자산업에서 이슈가 되고 있는 고기능 전자파 차폐 및 방열 분야와 웨어러블, 플렉시블, 폴더블 구현을 위한 나노인쇄전자분야를 중점 전시분야로 선정하며 미래 산업 트렌드를 제시했다.

또한 수요산업의 임원급 인사를 개별 초청하여 전시회에 출품한 주요 기술과 제품을 관람객에게 깊이 있게 설명하도록 한 전시회 테크니컬 투어를 시행해 큰 호응을 얻었다.

전시회기간 수요-공급 1:1 상담회, 최신기술 발표회 등 3일간 다양한 비즈니스 프로그램이 진행됐다. 전시기간 동안 2,500여건에 달하는 상담이 진행되어 전문 비즈니스 전시회로 자리매김하고 있다.

올해 전시회에서는 최근 이슈가 되고 있는 5G와 폴더블 산업과 관련하여 나노기술의 역할을 조망하는 특별 프로그램도 마련되었다. 눈에 보이지 않는 나노기술이 어떻게 우리의 삶 속에 적용되어 제품으로 만들어지고 있는지 직접 볼 수 있는 기회를 주었다. 또한 5G, 폴더블 산업 등 미래 산업에서 나노기술이 구체적으로 어떤 역할을 할 것인지에 대해서도 방향을 제시했다.

주관기관인 나노융합산업연구조합 관계자는 “나노기술은 이미 다양한 산업기술분야와 융합하여 본격적인 상용화 단계로 접어들었다”며, “현재 주력산업 뿐 아니라 미래 신산업에 필요한 첨단기술분야를 지속적으로 추가 발굴하여 전시회의 대형화, 국제화, 전문화를 통해 나노코리아를 세계적인 신기술 융합 비즈니스 행사로 발전시켜 나가겠다”고 포부를 밝혔다.

한편 제18회 ‘나노코리아 2020’은 2020년 7월1일부터 3일까지 킨텍스 1전시장에서 개최된다.

▲ 재료연구소는 다종 세라믹 3D프린팅 등 신기술을 선보였다.

■ 재료연구소, 세계 1등 소재 기술 과시

재료연구소(소장 이정환)는 이번 전시회에서 세계 최고 수준의 나노 소재 기술을 선 보였다.

전시회에 출품한 주요 기술들을 살펴보면 광중합형 다종 세라믹 3D프린팅 신기술은 다층세라믹이 동시 출력 가능한 필름공급형 기술로서 2종 세라믹 혹은 경사기능구조재 3D프린팅용 소재, 세척 및 전후처리 공정기술이다.

경질성, 취성으로 인한 세라믹 소재의 성형 및 가동 한계성을 극복하기 위한 3D프린팅 기술로서 세라믹 공정의 특수성을 반영한 소재, 공정 및 장비 기술을 개발 완료했으며, 2종 이상의 세라믹을 동시에 3D프린팅하기 위한 요소기술의 확보로 세계 최초 광중합형 다종 세라믹 3D프린팅 전주기 기술을 확보했다.

기능성 섬유 복합소재 기술은 전자파 제어 또는 에너지 저장 기능을 가지는 다기능성 구조 복합소재 제조 기술로 금속/나노탄소를 이용해 전기 전도성 및 고비표면적을 가지는 섬유 제조 또는 섬유 표면의 전기화학적 개질 기술을 개발한 것이다.

또한 구조/기능 융합 복합소재의 구현을 위한 열경화성 수지 기반의 이온 전도성 매트릭스 수지를 제조하고, 전자파 차폐/흡수 및 노이즈 억제를 위한 고강도의 섬유 복합소재 설계 및 제조, 전자파 특성 측정 기술 및 에너지 저장 구조 복합소재 및 섬유/직물 기반의 유연성 에너지 저장 소자 설계, 제조 및 전기화학 특성평가를 마쳤다.

분자센싱 3차원 플라즈몬 소재는 3차원 은나노구조 및 나노갭에 의한 초고감도 플라즈모닉 칩을 개발했으며, 라만 및 형광기반 초고감도 질병진단 센서 칩은 개발 중이다. SERS기판, POCT용 다중진단 바이오센서, 현장진단 유해물질 센서, 고기능성 광학필름을 타겟으로 하고 있다.

전자현미경 기반 정밀분석 및 멀티스케일 소재 모델링은 소재공정, 정밀분석, 모델링 연계 신연구방법론에 의한 정량적, 메커니즘 기반 소재설계 기술을 확보했으며, 미래소재 개발 핵심기술인 소재설계, 미세조직, 변형제어, 격자결함제어 기술 등을 확보했다. Nature Nanotechnology, Science 게재 등의 우수 연구 결과발표가 진행된 바 있다.

이외에도 재료연구소의 세계 1등기술인 △광폭 표면처리용 선형 이온빔 소스 및 공정 기술 △나노구조 초특성 타이타늄 및 타이타늄 합금 상용화 기술 △트라이볼로지 응용을 위한 고경도 무수소 DLC 후막 코팅 기술 △다종 세라믹 적층조형 신기술 개발 △상온진공과립분사 세라믹 코팅 기술 △고내식 난연성 마그네슘합금 기술 △고감도 플렉서블 메탈 기술 △복합재 풍력 블레이드 이축 피로시험 기술 △3차원 SERS 기판소재 등의 기술을 전시했다.

한편 재료연구소는 소재기술과 관련해 연구개발, 시험평가, 기술지원 등을 종합적으로 수행해 산업발전에 기여하기 위해 설립된 정부출연연구기관이다.

소재탐색, 개발, 부품화, 시제품 제작, 공정개발, 애로기술 해소에 이르는 모든 분야를 지원하는 ‘소재부품 전주기 통합지원’을 수행해 연구생산성 극대화 및 기업의 애로기술 해결에 최선을 다해 매진하고 있다.

▲ 나노융합2020사업단은 사업화 매출 5,076억을 달성하며, 나노기술 상용화에 앞장서고 있다.

■ 나노융합2020사업, 사업화 매출 5,076억·나노기술 상용화 앞장

나노융합기술의 상용화를 통한 신시장, 신산업 창출을 위한 나노융합2020사업을 소개하는 부스도 마련됐다.

나노융합2020사업은 2012년 12월부터 2019년 5월말까지 총 1,316억9,500만원이 투입돼 90개의 과제를 지원했으며, 2019년 5월말기준으로 72개 과제를 종료했다.

그 결과 사업화 매출 5,076억원을 달성하고, 사업화 성공기업 29개, 사업화 제품 85건(세계시장 점유율 5위 이내 세계 일류상품 2건 포함), 특허 출원 358건·등록 148건, 고용창출 641명, 논문 122건, 기술이전 86건, 선급기술료 75억원을 달성하는 높은 성과를 거뒀다.

나노융합2020사업은 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 지원하는 부처 간 협력 사업이다.

사업기간은 2012년부터 2020년까지 9년간이다. △나노융합기술 기업육성 지원 △나노융합기술 개발 사업 △현안해결 나노기술 매칭지원 사업 △우수 연구성과 사업화 지원 사업 등으로 나노융합기술 신시장 신산업 조기 창출을 이뤘으며, △기술사업화/현안해결 집중 △기술개발의 전주기 관리 △산학연관 정보/성과 공유 △민간부문 참여를 통해 나노융합기술 상용화 통합플랜폼 구축에 나서왔다.

또한 나노융합2020사업은 나노기술 분야의 연구성과를 조기에 사업화해 새로운 시장, 새로운 산업이 창출 될 수 있도록 지원해 왔으며, 연구부문과 산업부문을 연결해 연구개발의 전주기를 완성하고, 기초연구, 응용연구, 개발연구, 사업화 경로 간 나들목 역할을 해왔다.

더불어 사업화 기업이 연구성과를 이전받아 사업화로 매출 발생을 창출 시키는 등 연구자의 연구성과와 산업계의 수요를 실질적으로 매칭해왔다.

지원규모, 기간 및 사업화 목표는 신청기관에서 자율결정하고, 사업단은 적정성을 평가하는 등 파격적 지원이 이뤄졌으며, 책임관리제를 운영해 선정평가 시 참여한 위원이 사업종료시까지 지속적인 모니터링을 하는 등 사업 성공을 위해 노력해 왔다.

대표적인 성과를 살펴보면 △크루셜텍 모바일폰 지문인식 모듈 △익성 전자파 차폐 흡음소재 △서남 고성능 고온 초전도 선재 △엔젯 대면적 투명전극 프린팅/코팅 장비 △에스엠에스 유·무기복합체 프리즘 필름 코팅 △아모그린텍 방열과 전자파 차폐 성능을 가진 나노복합 소재 △엘켐텍 고효율 나노다공성 수소발생 전극 △제이디 솔루션 초지향성 스피커 및 앰프 모듈 △새론테크놀로지 디지털 구동 드라이버가 적용된 주사전자현미경(FE-SEM) △브이에스아이는 탄소나노튜브 기반 디지털 엑스선 소스 등이다.

▲ 송용설 아모그린텍 대표가 자사의 광소결용 구리 나노페이스트를 소개하고 있다.

■ 4차 산업혁명 실현 소재부품 선도하는 아모그린텍

아모그린텍(대표 송용설)은 아모그룹의 소재 전문 관계사로 나노자성합금, 나노멤브레인, 나노방열소재 등의 나노소재를 기반으로 IT, 모바일 산업 및 전기차, 에너지, 환경 산업 등에 요구되는 제품을 상용화하고 있는 기업이다. 회사는 이번 전시회에 △저온 열소결·광소결이 가능한 전도성 나노 구리·은 잉크/페이스트 △전기차 및 5G 통신 등의 발열 문제 해결을 위한 모바일용 방열·차폐 시트 △열전도성 플라스틱 컴파운드 등을 출품했다.

아모그린텍의 전도성 나노 구리·은 잉크/페이스트는 FPCB, 디스플레이 등에 적용할 수 있는 제품이다. 구리 나노페이스트는 비저항 3μΩ/cm를 구현했으며 75㎛이하의 미세패턴 인쇄가 가능하다. 은나노 페이스트는 저저항 및 부착력이 강하고 미세 선폭 구현이 가능해 저온소성용으로 사용되고 있다. 이 제품들은 FPCB, 터치패널, 디스플레이, 태양광 부품, RFID, EMI 실드필름 및 반사시트 등의 용도에 적용된다.

아모그린텍은 방열과 전자파 차폐 성능을 가진 나노복합소재 컴파운드를 개발해 모바일, 전기자동차 등에서 필요한 방열과 전자파 차폐 이슈문제를 해결했으며, 이를 현대차, BMW 등에 납품 중으로 국내·외 경쟁 제품이 없어 사업확대가 기대되고 있다.

▲ 포항공대 나노융합기술원(NINT)은 인프라와 기술지원 내용을 중점 소개했다.

■ 나노융합 차세대 기술 발굴 파트너, 포항공대 나노융합기술원(NINT)

나노융합분야 차세대 기술 발굴 파트너로 자리매김한 포항공대 나노융합기술원(NINT)은 2004년 포항공과대학교가 주관해 정부, 지방자치단체, 민간기관 등 136개 산학연관 컨소시엄으로 출발했으며, 나노소재·재료 분야를 대상으로 연구개발, 산업화지원, 전문인력양성 등 원스톱 서비스 제공을 목표로 하고 있다.

NINT는 총 1만2,827㎡ 부지에 3개 동의 시설을 마련해, 총 180대(약 900억원 상당)의 장비를 보유하고 있다.

이러한 인프라를 기반으로 NINT는 △장비서비스 및 최첨단 시설·장비의 산학연 공동활용 △나노소자/OLED/특성평가 분야 특화기술 서비스 및 솔루션 지원 △중소기업 대상 나노융합기술사업화 지원 △전문인력양성교육 운영 △POSTECH 무한상상실 프로그램 운영 등을 활발히 추진 중이다.

NINT는 기업에게 원스톱 솔루션 제공 능력을 확대하고자 120억원을 투입해 올 하반기 ‘팹(Fab)2’ 착공에 들어간다. 이 시설은 지하 1층·지상 4층 규모로 7,435㎡ 면적에 설립되며, 실리콘(Si) 및 탄화규소(SiC) 반도체를 연구할 수 있는 1,518㎡ 규모의 클린룸(클래스 10-1000)이 들어선다. 또한 R&D동, 기업입주 공간 및 사업화지원시설이 구축돼 명실상부한 첨단기업 육성 기관으로 자리매김할 것으로 기대되고 있다. 또한 오는 11월28일 부산에서 차세대 SiC 전력반도체 관련 국내외 전문가가 모여 기술개발 확대와 산업화 촉진을 논의하는 ‘SiC 재료 및 소자 국제심포지엄 2019’를 주최해 국내 기업들의 상용화를 지원할 예정이다.

▲ ㈜테라온은 나노탄소 발열소재를 응용한 자동차·건축·생활가전용 히터 솔루션을 선보였다.

■ ㈜테라온, 나노탄소 기반 발열 기술로 세상을 따뜻하게

전자부품연구원 김윤진 박사가 지난해 10월 창업한 ㈜테라온은 탄소나노튜브(CNT), GNS 등 나노탄소 기반 고온발열 조성기술을 기반으로 △나노탄소필름히터 △건축·농업용 복사히터 △고출력 반도체 패키지용 칩 본딩소재 △전극·센서 소재 △유연 펠티어 소재/고온 PTC 소재 등을 상용화하고 있다.

전자부품연구원 창업보육센터에 입주해 있는 테라온은 연구원 부스내에서 나노탄소 발열소재를 응용한 전기차용 실내복사 및 시트히터, 데스크 복사히터, 액자형 복사히터, 접촉감지형 필름 히터 등을 선보였다.

나노탄소 발열소재는 저전력으로도 250℃ 이상 고속 쾌속 발열이 가능한데다 화재 위험 및 전자파가 발생하지 않고, 특히 필름형태로 만들 수 있어 플렉서블하기 때문에 디자인에 제약이 없어 전기차, 건축, 생활 가전 등에 적용이 기대되고 있다. 전기차의 경우 난방에 필요한 전력이 과다해지면 주행거리가 짧아지는 문제점을 안고 있으며 동시에 경량화가 필요하기 때문에 테라온의 필름히터는 자동차 실내 난방기, 시트 등에 적용하기 좋다.

이밖에도 테라온은 1인 가구 증대에 발맞춰 기존 온풍기 보다 우수하면서 건조하지 않은 타워형 복사 히터를 조만간 온오프라인을 통해 판매하고, 전기료를 최대 40% 절감하면서 모바일로 연동이 가능한 건축용 복사히터를 사업화할 계획이다.