가볍고 단열ㆍ방음 우수한 나노 구조체
저가격 공정기술 개발…국내 5건 특허
한국생산기술연구원 김경수 박사팀
꿈의 신소재로 주목받는 `에어로겔`의 상용화를 앞당길 저가격 공정기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
과학기술부 산하 한국생산기술연구원(이하 생기연) 환경에너지 본부는 나노다공성 에어로겔(Nanoporous Aerogel) 소재 개발에 성공했다.
김경수 생기연 박사팀은 "2005년부터 에어로겔 나노소재 제조 및 단열래조의 응용기술개발에 착수해 에어로겔 상용화에 요구되는 플랫폼 기술 개발에 성공했다"며 "그 결과 현재 5건의 국내 특허가 출원됐다"고 밝혔다.
에어로겔은 미국 사이언스지가 선정한 미래 10대 소재중 하나로 단열 및 방음성능이 우수하고 극히 가벼워 차세대 단열재ㆍ방음재 등으로 주목받는 소재다.
에어로겔은 머리카락 1만분의 1굵기인 `SiO2' 나노구조체가 성글게 얽혀 이뤄진 구조로, 나노구조체에 들어 있는 공기 분자들이 전체 부피의 98%를 차지한다. 따라서 높은 단열성, 고투광성을 가지고 있을 뿐 아니라 현재 지구상에 존재하는 고체 물질 중 가장 낮은 밀도를 가지고 있다.
이같은 특성으로 인해 기존 단열재를 대체할 수 있는 차세대 수퍼 단열소재, 항공우주용 적외선 차폐재 및 우주탐사선 소재 등 그 응용 범위가 매우 넓다는 게 연구팀의 설명이다.
에어로겔의 실용화 관련 연구는 1980년대부터 NASA 등 미국의 정부기관을 중심으로 활발히 진행됐으며 유럽에서도 대형 프로젝트를 통한 상용화 연구가 시도됐다. 그 결과 캐봇(Cabot), 아스펜 에어로겔(Aspen Aerogel) 등 일부 미국 회사에서 에어로겔 상용화에 성공한 바 있다.
김 박사는 "이번 연구에서 `물유리를 이용한 에어로겔 제조 및 고효율 초임계 공정 개발'등 에어로겔 플랫폼 기술을 확보했고, 이는 초단열 및 친환경적 특성을 가진 첨단 신소재를 저가격으로 상용화할 수 있는 길을 열었다는 점에서 주목된다"고 밝혔다.
또 이와 관련된 차세대 단열재로 응용 가능한 `에어로겔 모노리스', `에어로겔 분말', `고저온용 플렉서블 단열시트', `에어로겔 코팅제' 등 다양한 형태의 에어로겔 응용 기술 개발에 성공했다고 덧붙였다.
김 박사는 "에어로겔 상용화가 이뤄질 경우 냉난방 에너지 절감 효과만 30-50%에 이를 것으로 예측된다"며 "이번 기술 개발 노하우를 살려 현재 민간수탁과제로 우수한 채광성을 가진 생태환경용 단열 에어로겔 패널 개발에 착수한 상태"라고 밝혔다.
김 박사는 "현재 국내에서는 에어로겔이 너무 고가이다보니 사용이 쉽게 이뤄지고 있지 않으나, 가격이 내려가면 수요가 늘어날 것"이라고 내다봤다.
박정연기자@디지털타임스
용어설명 : 에어로겔(Aerogel)
저가격 공정기술 개발…국내 5건 특허
한국생산기술연구원 김경수 박사팀
꿈의 신소재로 주목받는 `에어로겔`의 상용화를 앞당길 저가격 공정기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
과학기술부 산하 한국생산기술연구원(이하 생기연) 환경에너지 본부는 나노다공성 에어로겔(Nanoporous Aerogel) 소재 개발에 성공했다.
김경수 생기연 박사팀은 "2005년부터 에어로겔 나노소재 제조 및 단열래조의 응용기술개발에 착수해 에어로겔 상용화에 요구되는 플랫폼 기술 개발에 성공했다"며 "그 결과 현재 5건의 국내 특허가 출원됐다"고 밝혔다.
에어로겔은 미국 사이언스지가 선정한 미래 10대 소재중 하나로 단열 및 방음성능이 우수하고 극히 가벼워 차세대 단열재ㆍ방음재 등으로 주목받는 소재다.
에어로겔은 머리카락 1만분의 1굵기인 `SiO2' 나노구조체가 성글게 얽혀 이뤄진 구조로, 나노구조체에 들어 있는 공기 분자들이 전체 부피의 98%를 차지한다. 따라서 높은 단열성, 고투광성을 가지고 있을 뿐 아니라 현재 지구상에 존재하는 고체 물질 중 가장 낮은 밀도를 가지고 있다.
이같은 특성으로 인해 기존 단열재를 대체할 수 있는 차세대 수퍼 단열소재, 항공우주용 적외선 차폐재 및 우주탐사선 소재 등 그 응용 범위가 매우 넓다는 게 연구팀의 설명이다.
에어로겔의 실용화 관련 연구는 1980년대부터 NASA 등 미국의 정부기관을 중심으로 활발히 진행됐으며 유럽에서도 대형 프로젝트를 통한 상용화 연구가 시도됐다. 그 결과 캐봇(Cabot), 아스펜 에어로겔(Aspen Aerogel) 등 일부 미국 회사에서 에어로겔 상용화에 성공한 바 있다.
김 박사는 "이번 연구에서 `물유리를 이용한 에어로겔 제조 및 고효율 초임계 공정 개발'등 에어로겔 플랫폼 기술을 확보했고, 이는 초단열 및 친환경적 특성을 가진 첨단 신소재를 저가격으로 상용화할 수 있는 길을 열었다는 점에서 주목된다"고 밝혔다.
또 이와 관련된 차세대 단열재로 응용 가능한 `에어로겔 모노리스', `에어로겔 분말', `고저온용 플렉서블 단열시트', `에어로겔 코팅제' 등 다양한 형태의 에어로겔 응용 기술 개발에 성공했다고 덧붙였다.
김 박사는 "에어로겔 상용화가 이뤄질 경우 냉난방 에너지 절감 효과만 30-50%에 이를 것으로 예측된다"며 "이번 기술 개발 노하우를 살려 현재 민간수탁과제로 우수한 채광성을 가진 생태환경용 단열 에어로겔 패널 개발에 착수한 상태"라고 밝혔다.
김 박사는 "현재 국내에서는 에어로겔이 너무 고가이다보니 사용이 쉽게 이뤄지고 있지 않으나, 가격이 내려가면 수요가 늘어날 것"이라고 내다봤다.
박정연기자@디지털타임스
용어설명 : 에어로겔(Aerogel)
