신소재 / 나노 융합 산업

신소재 / 나노 융합 산업

   

모든 산재의 가장 기초가 되는 부품 소재산업은, 상품의 제조에 사용되는 원재료 또는 중간 생산물 중 "최종생산물의 고부가가치화에 기여가 큰 것", "첨단기술 또는 핵심고도기술을 수반하는 부품·소재로서 기술파급효과 또는 부가가치 창출 효과가 큰 것", "산업의 기반이 되면서 산업간 연관효과가 큰 것"으로 [부품소재전문기업등의육성에관한특별조치법제2조 및 동법 시행령 제2조]에 정의하고 있습니다. 부품소재산업은 최종재의 품질 및 가격 경쟁력을 결정함으로써 수출 성과에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 수출-내수 기업간, 대-중소기업간 경제성과의 전파 정도를 결정함으로써 균형적인 경제에도 중요한 역할을 담당한다고 할 수 있습니다. 그리고 부품 소재부분이 발전하여 산업 내 분업의 정도가 높아질수록 자본 수익률이 커지므로 부품 소재산업은 경제 전반의 투자활력 유지에도 기여하고 있습니다.

   

①초경량소재

최근 들어 깃털보다도 가벼운 초경량 소재들이 개발되고 있습니다. 2006년 미 항공우주국(NASA)에서 만든 에오로겔(Aerogel)이 세계 최경량 물질로 등재되었고 2011년 미국 UC어바인 휴즈연구소와 캘리포니아공대 공동 연구팀이 개발한 마이크로래티스가 다시 세계 최경량 물질로 등록됩니다. 마이크로래티스의 무게는 1cm³당 0.9mg입니다. 2012년에는 마이크로래티스보다 35배가량 가벼운 에어로그래파이트가 개발되었습니다. 나노기술을 이용하여 개발된 초경량 소재들은 가벼울 뿐만 아니라 전도성, 탄성, 에너지 흡수 등의 특성도 가지고 있어 적용범위가 넓을 것으로 예상되고 있습니다. 이러한 초경량 소재의 적용 분야는 우주항공 분야에서 다양한 운송수단으로 확대될 전망입니다. 발사체의 무게 감소, 항공기의 비행시간 단축 등으로 비용 절감이 가능해져 우주항공산업의 발전을 가속화 시킬 전망입니다. 또한, 자동차와 같은 운송수단의 외장 및 프레임 등에 금속소재를 초경량 소재로 대체가능하게 된다면 평균 연비의 개선이 가능해 집니다. 실제로 마이크로래티스의 개발을 책임진 휴즈 연구소는 보잉과 GM이 공동으로 운영하는 연구소로 보잉은 무인항공기와 인공위성에,GM은 자동차의 연비개선과 전기차에 적용하려는 목적으로 초경량 소재개발에 적극적으로 나섰습니다. 이처럼 사용분야가 다양할 것으로 전망되는 초경량 소재의 개발은 앞으로 더욱 더 치열해질 전망입니다.

  

  

②신소재

스마트폰 등의 모바일기기가 확산되면서 디스플레이의 발전이 빠른 속도로 진행되어왔습니다. 최근 제조업체들은 새로운 제품과 디자인을 통한 차별화를 위해 플렉서블 디스플레이, 투명 디스플레이 개발에 힘을 쓰고 있습니다. 이러한 디스플레이의 개발을 가능하게 해줄 소재로 '그래핀'에 대한 활발한 연구가 진행중입니다. 이른바 '꿈의신소재'라고 불리는 그래핀은 탄소 원자들이 벌집모양 구조로 한 층을 이루고 있는 2차원 물질입니다. 전자 이동속도가 반도체의 재료인 실리콘보다 20배 이상 빠르고, 열전도율도 구리보다 20배 높습니다. 이러한 특성 때문에 그래핀은 반도체의 속도 및 전력소모 등을 극복하기 위한 차세대 반도체 소재로 부각 받고 있습니다. 또한 높은 투명성과 신축성이 있어 플렉서블 디스플레이의 소재로 사용 될 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 높은 기대감 속에 각 국에서 정부 주도로 그래핀 상용화를 추진하고 있습니다. EU, 영국 등 주요국 정부는 이미 그래핀 상업화 R&D에 10억유로, 5,000만 파운드를 투자하였습니다. 우리나라 정부도 관련 산업을 육성시키기 위해 앞으로 6년간 470원을 투자한다는 계획을 밝혔습니다.

   

( 출처 : 에스케이제3호 스팩 2016년 3월 18일 공시자료 발췌 )