나노코리아, 성공적 방역·차세대 기술 제시 모범 만들다

▲ 나노코리아 개막식에서 최기영 과기정통부 장관 등 주요 인사가 테이프커팅을 하고 있다.

코로나19 확산에서도 차세대 나노융합기술에 목마른 산학연 관계자들의 발걸음은 세계 3대 나노 전문전시회인 ‘나노코리아 2020’로 향했다. 나노코리아 조직위원회는 전시규모 및 참관객 감소에도 불구하고 철저한 방역과 깊이 있는 전문기술 세미나를 준비해 기술 전시회가 향후 나아가야 할 방향을 제시했다는 평가다.

산업통상자원부(장관 성윤모)와 과학기술정보통신부(장관 최기영)가 공동으로 주최하고 나노융합산업연구조합과 나노기술연구협의회가 주관하는 국내 대표 나노 산학연관 협력의 장인 ‘나노코리아 2020’가 지난 1일부터 3일까지 고양시 킨텍스에서 개최됐다.

올해로 18회를 맞이한 나노코리아의 개막식에는 최기영 과기정통부 장관, 박광온 국회의원, 정칠희 나노융합산업연구조합 이사장 등 산학연관 인사들이 참석했다.

나노코리아는 일본 나노테크, 미국 테크커넥트 월드와 더불어 세계 3대 나노전문 전시회로 자리매김하고 있다. 행사는 ‘산업 전시회’와 ‘학술 심포지엄’을 중심으로 운영됐는데 전시회는 코로나19 확산방지의 일환으로 관람객 접촉을 최대한 방지하기 위해 전시부스를 전년대비 35% 축소한 280개 기업에서 총 432개 부스 규모로 열렸다.

규모는 줄어들었으나 전시내용은 풍성해졌다. 삼성전자가 리튬이온전지를 대체할 차세대 전고체 전지를 선보였고 LG전자는 대면적 그래핀 양산기술 등 전시했으며, 이밖에 마이크로 나노시스템, 첨단세라믹, 스마트센서, 접착·코팅·필름 등 5개 분야에서 최신 나노기술제품을 선보였다.

또한 인쇄전자산업과 친환경산업 테마관이 운영되고 질병 진단 및 모니터링 산업기술 동향 심포지엄 등 다양한 협력프로그램도 열렸다. 특히 한솔제지와 무림P&P는 나노코리아에 처음으로 차세대 친환경소재로 각광받고 있는 나노셀룰로오스 관련 기술과 응용제품을 선보여 주목을 받았다.

나노코리아 기조강연은 네패스 이병구 회장과 싱가폴 난양공대(NTU) 수브라 수레시(Subra Suresh) 총장이 나서서 나노기술 및 산업의 현재와 미래 트렌드를 조망했다. 또한 2016년 노벨화학상을 수상한 노스웨스턴대학 프레이져 스토더트(Fraser Stoddart) 교수와 포스텍 염한웅 교수가 심포지엄 분야 주제강연을 진행했다.

학술 심포지엄은 ‘나노! 인류를 위한 기술혁신의 비약적인 도약’을 주제로 바이오, 에너지, 디스플레이, 나노전자, 나노소재 등 6개 분야에서 21개의 세션을 통해 750여편의 논문이 발표된다. 특히 나노기술이 코로나19 예방과 치료분야에 결정적 기여를 하고 있는 점을 고려해 ‘감염성 병원체(코로나19)의 검출 및 진단’을 주제로 한 특별세션도 운영됐다. 또한 국내 연사들 대부분이 온라인으로 진행하고 전체 해외연사는 동영상 강연으로 대체했으며 매년 1,200명 정도가 참석하던 강연은 600명 내외로 축소됐다.

이밖에 부대행사로 마련된 산업화세션에서는 삼성전자 종합기술원, LG전자 소재기술센터, 쇼트, 코오롱, 도레이첨단소재 등이 5G 및 플렉시블 일렉트로닉스를 위한 나노융합기술을 주제발표하고 △스마트센서 심포지엄 △나노인쇄전자 워크숍 △친환경소재 워크숍 △접착코팅 출품기업 발표회 등이 열렸다.

특히 200명이 몰린 산업화세션에서 LG전자 소재기술센터는 5G 시대가 도래하면서 B2B, B2C, B2G 분야에서 다양한 서비스와 사업모델이 등장할 것으로 예측했다. 이를 위해선 주파수가 높은 5G의 전파 손실과 투과 손실을 방지하기 위한 소재부품 개발이 필요하기 때문에 다자간 협력이 필요하다고 강조했다.

개막식에서 열린 시상식에서 산업분야에서는 ‘자동차 LED램프 히트싱크용 열전도성 플라스틱’을 출품한 ㈜아모그린텍, 연구분야에서는 ‘다양한 나노물질 합성법을 제시하고, 고신축성 전극 및 센서’를 개발한 포항공대 정운룡 교수가 각각 국무총리상을 수상했다.

산업부 장관상은 ㈜셀코스, (주)크린앤사이언스, ㈜디에이티신소재, 정종일(나노융합산업연구조합), 신권우(전자부품연구원) 등이, 과기정통부상은 조완섭(동아대), 김용태(조지아공대), 강문성(서강대), 김중배(고려대), 안종현(연세대), 손지원(KIST) 등이 각각 수상했다.

나노코리아는 대규모 축소운영과 함께 철저한 코로나19 방역에 중점을 두었다. 킨텍스 출입시 발열체크, 마스크착용, QR코드 등록, 비대면등록대 위주 등록관리, 행사장 출입시 2차 발열체크, 비닐장갑 착용, 입장인원 관리, 행사장 내 거리두기, 방역요원 배치 등 4단계 방역시스템이 운영됐다.

이밖에도 전시장내에서 마스크 착용이 지속되도록 음식 및 음료 취식을 금지하는 등 안전수칙을 강화했다.

▲ 최기영 과기정통부 장관이 방역 수칙에 따라 입장하고 있다.

이러한 준비로 인해 나노코리아에는 3일간 6,200여명의 참관객이 방문했음에도 불구하고 코로나19 확진자가 발생하지 않았다. 현재 하반기에 열릴 소재부품 관련 전시회들이 줄줄히 취소 및 연기되고 있는 가운데 나노코리아의 성공적 개최로 인해 전시가 다시 활성화 되는 계기가 될 전망이다.

개막식에 참석한 과기정통부 최기영 장관은 “일본 수출규제, 코로나19 등 국가적 위기속에서 과학기술에 대한 국민들의 관심이 매우 큰 상황이며, 다양한 기술·산업과 융합이 가능한 나노기술이 중요한 역할을 해야 한다”며 “철저한 방역관리를 통해 안전하고 안심할 수 있는 환경에서 나노기술과 나노융합산업의 새로운 가치와 기회를 만들어 내는 ‘두마리 토끼’를 모두 잡는 나노코리아가 되기를 바란다”고 밝혔다.

한편 내년 나노코리아는 2021년 7월7일부터 3일간 킨텍스에서 개최될 예정이다.

▲ 마스크와 가림판을 넘어선 기업인들의 기술·비즈니스 상담에 대한 의지가 엿보인다.

▲ 주요 참석자들이 나노코리아 전시부스에 대한 설명을 듣고 있다.

■ 친환경 신소재 나노셀룰로오스 사업화 박차

나노셀룰로오스는 나무의 주 성분인 셀룰로오스를 10억분의 1로 쪼개 나노화한 물질이다. 분자간 결합력이 탁월해 무게는 철의 5분의 1에 불과하지만 강도는 5배에 달하는데다 열 안정성, 친수성이 뛰어나서 자동차, 화학 등 여러 산업에 응용될 것으로 기대되고 있다.

실제로 일본에서는 178개의 기업, 대학, 연구소 등이 모여 ‘나노셀룰로오스 포럼’을 조직하고 산업화에 대한 검토가 진행 중이며, 미국, 캐나다, 유럽 등에서도 나노셀룰로오스 파일럿 플랜트를 설치하여 연구·개발 및 상용화 노력에 박차를 가하고 있다. 우리나라에서도 지난해 ‘나노셀룰로오스 산업화 전략 포럼(회장 이승환 강원대 교수)’이 출범했으며 이번 나노코리아에서 ‘나노셀룰로오스 산업화 전략 포럼 및 친환경소재 워크숍’을 개최해 많은 관심을 받았다.

이번 나노코리아에서 한솔제지와 무림P&P는 나무에서 추출되며 고성능·친환경 소재로 각광받고 있는 나노셀룰로오스 관련 기술과 응용제품을 선보여 주목을 받았다.

한솔제지는 나노셀룰로오스로 만든 3~5nm(나노미터) 폭의 섬유(CNF:나노셀룰로오스 파이버)와 응용제품을 선보였다. 한솔제지는 2010년부터 나노셀룰로오스 개발을 추진해 2018년 전처리-미분화-파우더-제조에 이르는 연산 30톤 규모의 일괄 생산설비를 구축한 바 있다.

▲ 한솔제지가 나노셀룰로오스를 적용한 복합재 등 제품을 선보였다.

CNF는 높은 비표면적 특성을 가지고 있어 소량을 첨가해도 큰 효과를 발현하며 분산안전성, 기체 차단 기능, 투명성 낮은 열팽창성을 가지고 있다. 한솔제지는 ‘Duracel®’이라는 브랜드를 만들었으며 이를 코팅·페인트·화장품·고무·우레탄 등 다양한 분야에 적용하기 위한 개발을 추진 중이다.

국내 유일의 표백화학펄프 생산기업인 무림P&P는 목재펄프를 기반으로 만든 CNF와 바이오 플라스틱 등을 선보였다. 회사의 CNF는 용도에 따라 직경, 점도, 투명도 등 물성 조절이 가능하다. 연간 50~150톤 규모의 CNF 생산설비를 구축했으며 바이오복합소재 충진제, 식품 포장재, 화장품 등에 적용을 확대하고 있다. 또한 목재 파티클과 셀룰로오스를 압출해 바이오 플라스틱을 개발했으며 이를 칫솔, 박스류, 식기류 등에 적용해 기존 플라스틱 소재를 대체해 나갈 계획이다.

규모 축소 불구 6천명 방문, 친환경소재·나노인쇄전자 특별관 구축

4단계 방역 안전 행사 성료, 5G·플렉서블 등 최신기술 세미나 인기

■ 세라믹 복합 신소재 등 강원 전략산업 파트너 강원TP

세라믹 복합 신소재, 웰니스식품 등 강원도 전략사업 생태계 구축을 지원하고 있는 강원테크노파크는 △에이이티피(AETP) △한국메탈실리콘 △씨캠 △인베스트세라믹 △대양신소재 등과 함께 공동부스를 마련하고 홍보에 나섰다.

플라즈마 전문기업 에이이티피(대표 이창훈)는 올해 초 국산화에 성공한 마이크로웨이브(2.45Ghz) 진공 플라즈마 장비를 선보였다. 챔버사이즈는 125리터급으로 일반 RF 진공 플라즈마 장비 대비 발생 플라즈마 파티클의 밀도가 높고 형성된 플라즈마 파티클들의 등방성이 우수해 챔버내 쉐도우 현상이 극히 적으며 RF와 같은 안테나 역할 파트가 필요없다. 또한 플라즈마표면처리 시 제품의 온도상승이 극히 미미한 것이 장점이다.

이밖에도 나녹스社와 한국·일본 독점계약을 체결하고 미국 FDA 식품접촉용 승인을 받은 용출되지 않는 최첨단의 항균 피그먼트를 공급하고 있다. 이 제품은 실리케이트 나노실버 기술로 특허를 받았으며, 식품포장용 랩, 사출물, 섬유 제작시 파우더 및 마스터배치 형태로 극소량만 넣어도 항균효과를 얻을 수 있다.

▲ 강원테크노파크 부스 전경

▲ 에이이티피(대표 이창훈)는 올해 초 국산화에 성공한 마이크로웨이브(2.45Ghz) 진공 플라즈마 장비를 선보였다.

■ 테라온, 에너지 문제 해결 고효율 솔루션 제공

고온 쾌속 발열소재 전문기업 ㈜테라온(대표 김윤진)은 탄소나노튜브(CNT), GNS 등 나노탄소 기반 고온발열 조성기술을 기반으로 △나노탄소 발열소재 △고내열 전도성 잉크 △솔더 가능한 고전도성 전극소재 등을 상용화하고 있다.

테라온은 이번 전시회에서 나노탄소 발열소재를 응용한 천장형 복사히터, 살균건조기, 타워형 복사히터와 함께 전기차의 난방 문제를 해결할 전기차용 실내복사 및 시트히터, SiC(탄화규소) 전력반도체 Die attach 소재 등을 선보였다.

나노탄소 발열소재는 저전력으로도 250℃ 이상 고속 쾌속 발열이 가능한데다 화재 위험 및 전자파가 발생하지 않는데다 특히 필름형태로 만들 수 있어 플렉서블하고 원형, 각형, 테이프형 등 디자인에 제약이 없어 전기차, 건축, 생활 가전 등에 적용이 기대되고 있다. 테라온은 이를 응용해 99% 이상 살균과 탈취가 가능한 살균 건조기를 8월 출시할 예정이며 전기료를 최대 40% 절감하면서 모바일로 연동이 가능한 건축용 복사히터를 사업화할 계획이다.

전기차의 경우 난방에 필요한 전력이 과다해지면 주행거리가 짧아지는 문제점을 안고 있으며 동시에 경량화가 필요하다. 테라온의 필름히터는 전력소모량이 적고 디자인이 자유로워 자동차 실내 난방기, 시트 등에 적용하기 좋으며, 또한 SiC 전력반도체 Die attach 소재는 최대 50% 무게 및 부피 저감과 최대 90%의 에너지 효율 증대 효과를 거둘 수 있어 전기차 시대를 맞이해 수요가 늘어날 것으로 기대되고 있다.

이러한 수요에 대응해 테라온은 안산에 SiC 전력반도체 Die attach, 고온 발열소재 생산설비를 8월까지 구축할 계획이다. 회사는 최근 퍼스트펭귄 기업에 선정됐다. 신용보증기금은 미래 성장 가능성이 있는 창업 5년 이내의 혁신기업을 퍼스트펭권 기업으로 선발해 3년간 최대 30억원의 보증을 지원하고 있다.

▲ 테라온은 나노탄소 발열소재를 응용한 플렉시블 히터 등을 선보였다.

■ NINT, SiC 전력 반도체 상용화 거점 자리매김

영남권 나노인프라 거점인 포항공대 나노융합기술원(NINT, 원장 김진곤)은 전기차, 태양광발전 등 미래 산업에 필요한 SiC(탄화규소) 전력반도체 등 첨단소재의 사업화를 전주기적으로 지원하는 인프라인 첨단기술사업화센터(FAB2)에 대한 입주지원을 중점 홍보했다.

총 257억원이 투입돼 올해말 준공 예정인 첨단기술사업화센터는 SiC 전력반도체산업 육성을 위한 공유형 제조센터(open-Lab Factory) 성격으로 조성된다. 1,500㎡ 규모의 클린룸 시설이 구축돼 우수 창업기업과 벤처기업에게 제조공간과 첨단장비를 제공하고, 연구실에서 검증된 첨단기술을 사업화하여 새로운 산업을 창출하는 인큐베이팅 역할을 맡게 된다.

센터는 20개사를 유치할 계획이며 입주는 오는 10월 이후 가능하다. 입주기업에게는 장비사용료 할인, 지역내 신규고용시 공간임차료 면제, 연구인력 및 기술활용 컨설팅 지원, 공정기술 및 특성평가 장비 활용 전담 코디네이터 운영 등 혜택이 주어진다.

센터는 수도권 기업 20개사 유치, 벤처기업 20개사 육성을 통한 일자리 창출 200개, 연매출 1천억원 달성을 기대하고 있다.

한편 NINT는 지난해 10월 과학기술정보통신부가 공모한 핵심 소재부품·장비 분야 국가연구시설(N-Facility) 중 반도체 분야 지원시설로 선정돼 관련 핵심 소재부품의 연구개발 및 상용화 개발을 위한 테스트베드로서 역량을 발휘하고 있다.

▲ NINT는 SiC(탄화규소) 전력반도체 등 첨단소재의 사업화를 전주기적으로 지원하는 인프라인 첨단기술사업화센터를 중점 소개했다.

■ 첨단신소재 스타트업 성장 이끄는 세라믹기술원

산업통상자원부 산하 한국세라믹기술원(원장 유광수)은 이번 전시회에서 첨단신소재 분야 청년 예비창업자의 성공적인 창업과 성장을 돕는 중소벤처기업부의 ‘예비창업패키지 사업’을 중점 홍보했다.

이 사업은 혁신적인 기술 창업 소재가 있는 만 39세 미만의 청년 예비창업자의 창업사업화를 위해 최대 1억원(평균 4,500만원)의 사업화자금, 마케팅, 기술, 경영, 해외판로, 맞춤형 멘토링 등을 지원하는 사업이다.

4차 산업혁명 신소재분야의 주관기관으로 선정된 한국세라믹기술원은 지난해부터 제이케이, 3D Bay 등 24개 예비창업자를 모집해 전담멘토링 및 특화프로그램을 지원하고 있다.

특히 세라믹기술원은 그간 진주, 이천, 부천 등에서 창업보육센터를 운영하며 축적해온 창업지원 인프라와 함께 R&D 및 생산설비, 첨단신소재 관련 분석 평가장비, 연구장비시설 및 전문인력을 바탕으로 아이디어에서 판로지원까지 예비창업자를 밀착지원 하면서 혁신 창업 생태계 조성에 기여하고 있다.