일상 속에 펼쳐진 새로운 세상, 나노(Nano) 테크놀로지
눈에 보이지 않지만 마술 같은 힘을 발휘하는 초미립 나노(Nano) 입자. 이 나노 입자를 이용한 나노 기술(Nano Technology)을 개발, 일찍부터 전자제품과 생활용품에 활용함은 물론, 생명공학 분야에 적용시키기 위한 연구가 한창 진행 중이다. 특히 생명공학은 Time지 선정, 21C 10대 중요 첨단 기술 중 하나로 세계 각국에서 국가전략산업으로 육성 중인 첨단 기술 분야다. 한국도 국가적 차원에서 지원, ‘신의 영역’이라 불리우는 나노 입자의 세계에 성공적으로 진입했다. 그 중심에 바로 미지테크(주)(www.emijitech.com/031)500-5000)의 이흥업 대표이사가 있는 것. 미지테크(주)는 현재 독창적인 합성공정기술과 성형기술로 각종 나노입자를 경제적으로 대량 생산할 수 있는 기술을 보유함과 아울러 기존의 의약품 및 합성 방부제 등을 대체할 수 있는 나노골드 및 나노실버 제품 개발에 착수, 국내 첨단 나노 산업의 대표 주자로 나서고 있다.
10억분의 1미터를 다루는 초극미의 기술
나노기술(NT)은 10억분의 1미터를 다루는 소위 초극미의 기술로서 현미경으로도 잘 보이지 않는 원자나 분자를 제어하는 과학이다. 이런 작은 나노 입자를 실생활에 적용시킬 경우에는 실로 상상할 수 없는 일도 가능케 할 정도의 힘을 발휘한다. 때문에 수많은 과학자들은 나노 기술을 ‘꿈의 기술’이라 칭하고 있다.
각국 앞다투어 장기개발 전략 수립
미래 과학 기술의 새로운 영역을 창출하고, 기존 산업 제품의 기능을 고성능화 시킬 수 있는 등 많은 장점이 존재하기 때문에 각국은 앞다투어 장기개발 전략을 수립하고 있다. 실제로 미국은 나노 기술에 관한 국가개발전략(NNI)을 수립했고, 일본은 2001년 6월 국가차원의 전략을 수립했으며, EU는 2003~2006년간 FP6(총 투자액 13억 Euro) 계획을 수립한 상태다. 중국 또한 2001~2005년간 Nano Hot이라는 5개년 국가 계획을 수립, 전세계적인 관심을 반영하고 있다. 한국은 현재 나노 기술 종합발전계획을 수립한 상태다.
적절한 실용화가 중요
나노 기술은 학문간 경계가 없고 학제간 연구가 필요한 기반 기술로서 경제성과 환경 친화성이 강하고 자연에 가장 근접한 기술로 손꼽힌다. 때문에 차세대 산업으로서 사회에 큰 영향을 줄 수 있는 기반 기술로 주목받고 있는 것. 하지만 국가 전략 차원에서의 산, 학, 연 일체의 시스템적 대응이 불가결하고 그 성과의 시의 적절한 실용화가 중요한 기반 기술임을 반드시 염두에 두어야 한다.
미지테크(주)는 이런 나노 기술의 혁신에 과감히 동참, 어려움을 무릅쓰고 골드(Au), 실버(Ag), 광촉매(TiO₂), SnO₂, ZnO, SiO₂ 등 각종 금속 및 세라믹 소재를 1~30nm 크기의 나노 입자 분말 형태로 제조하는 독창적인 신기술을 개발했다. 또한 나노입자 분말을 생산할 때 가장 문제가 되는 분말 입자간 응집현상과 금속 분말에서 나타나는 산화성의 문제를 해결했고, 소결조직의 뛰어난 안정성을 확보해 주목받고 있다.
또한 나노입자의 응집을 방지하는 코팅기술을 응용, 각종 합성수지, 플라스틱 원료, 섬유, 세라믹 등 각종 유, 무기 재료와 나노입자를 완벽하게 결합시키는 중합, Master Batch, 코팅, 혼합 기술을 개발했다.
특히 실리콘 산화물로 표면이 코팅된 금속 나노 입자 및 그 제조방법은 특허법에 의하여 특허로 등록이 됐다. 이러한 기술을 활용, 각종 나노입자를 구조재료 분야, 코팅 분야, 포장 및 용기분야, 자동차 분야, 항공분야, 전기 전자 분야 등 전기전도성 및 항균 기능을 필요로 하는 모든 산업분야에 적용할 수 있다.
ITO/ATO Powder : 전자재료 활용
나노 골드, 실버, 백금 : 기능성 제품 활용
미지테크(주)의 생산 제품은 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는 전자 소재로 쓰이는 ITO/ATO Powder로 전자파차폐 효과와 대전방지, IR흡수효과를 갖추고 있다. 브라운관, LCD, PDP, 유기 EL, PET Film, 렌즈, 일반유리 등에 활용되며 중국, 일본에 판매하고 있다. 또 다른 하나는 생활용품으로 쓰이는 Nano Silver, Nano Gold,Nano Platinum으로 항균/항곰팡이 기능, 전기적 전도성 기능, 원적외선 방사 기능을 갖추고 있다. 플라스틱, 섬유, 건축재료, 도료, 주방용품, 유아용품, 식품, 의약품, 비누, 화장품 등의 기능성 제품에 활용된다.
입자 크기, 고객이 원하는 대로 조절 가능
미지테크(주)는 위와 같은 나노 금속 소재 제조에 관한 원천기술을 확보함으로서 기술경쟁력에 있어 우위에 올라섰다. 액상 입자로만 제조되는 타사 제품에 비해 분말과 액상 모두 제조 가능한 미지테크(주)의 제품은 입자 크기를 고객이 원하는 크기로 조절 가능하며, 50,000ppm이상의 고농도 콜로이드와 99.9% 순도의 나노 메탈파우더 생산이 가능하다. 뿐만 아니라 사용하고자 하는 제품원료와 완벽하게 혼합될 수 있도록 M/B화하여 공급하는 등 여러 가지 장점이 있다. 국내외 타업체들은 나노 분말 제조 기술을 사업화하고 있으나 기술의 폭이 다양하지 못하고, 나노 분말의 sol을 제조하는 경우가 많다. 또한 광촉매, 투명 전극 소재 등으로만 쓰이는 것이 대부분이며 다른 용도의 나노 분말의 개발은 저조한 편이어서 사실상 미지테크(주)가 이 분야의 선두 기업이라 해도 과언이 아니다.
나노 분말 소재 시장 연평균 성장률 12.8%로 추정
시장 전망 또한 매우 밝다. KISTI의 ‘나노 분말 소재에 관한 심층 정보 분석 보고서’에 따르면 2000년부터 2005년까지 나노 분말 소재 시장의 연평균 성장률을 12.8%로 분석하고 있다. 전자, 자기 및 광전자 응용 분야는 14.9%, 생의학, 의학, 화장품 응용 분야는 8.3%, 에너지, 촉매 및 구조체 응용 분야는 7.0%로 역시 전자소재로의 적용이 가장 두드러진다.
또한 국회 공청회가 제시한 ‘세계 나노 시장의 규모 분석’ 자료는 2001년 460억 달러 였으나, 2010년 1,000억 달러, 2020년은 20,000억 달러로 추정, 나노 기술의 장밋빛 미래를 실감케 하고 있다.
4단계의 로드 맵(Road map)제시
이대표는 나노 기술 개발의 로드 맵(road map)을 4단계로 나누어 제시, 확고한 입지 구축을 위한 계획안을 제시했다. 2002년 6월까지 진행된 1단계에서는
ITO, ATO, SiO₂, Ag, Au, Pt 분말 개발과 전도성Polymer, 나노 ceramic 소재 연구 개발이 이루어졌다.
2004년 6월까지 진행된 2단계에서는 Ag, Au, Pt 소재의 인체 안정성 연구, 나노 ceramic 소재 이용 응용기술(화장품, 플라스틱, 도료, 섬유 등)의 개발, 나노 소재 이용 기능성 제품 적용, Display 분야 전자파 차폐제로의 적용, 기능성 film 등의 대전 방지 및 IR 차폐에 적용 등이 이루어졌다. 2006년 1월까지 계획된 3단계에서는 Ag, Au, Pt를 항암, 항생제에 적용, 임상실험를 통한 연구에 들어가고, 의약품에 응용 기술 개발, 반도체, 광통신용 나노 구조의 디바이스 및 개발, 반도체용 전도성 나노 paste 적용(10nm), Display용 전도성 나노 paste 적용(30nm) 개발에 착수한다는 방침이다. 4단계는 2007년 6월까지. Ag, Au, Pt 등을 이용한 항암, 항생 약리 작용 등의 임상 실험 연구, Ag, Au, Pt의 항암, 항생 의약품 적용, 나노 급 반도체 제품에 적용(10nm), 나노 급 Display 용 전극체에 적용(30nm) 시킨다는 계획안을 발표했다.
나노미 비누, 650여가지의 세균 살균 효과
2단계까지 진행된 미지테크(주)의 사업은 현재 나노 실버, 골드 및 백금을 적용한 기능성 제품 개발에 초점이 맞춰져 있다. 그 중 대표적인 것이 바로 이대표가 자신 있게 내놓은 나노미 미용비누. 순금, 은을 나노 단위 초미립자로 만들어 비누에 첨가, 650여 가지의 세균을 살균하는 나노미 비누는 나노입자 고유의 색을 띄고 있다. 10nm 이하의 나노골드, 나노실버를 이용하여 땀구멍보다 5만배 이상 작기 때문에 적은 양으로도 모공 속에 빠르게 침투한다. 살균력이 높고, 비듬과 여드름의 개선에 도움을 주며, 특히 여성의 경우 클렌징 크림을 사용하지 않아도 되는 등 피부 미용에 도움을 준다. 이밖에 나도 골드를 이용한 조화가 있다. 조화는 향기가 없지만 마치 생화처럼 싱싱하다. 꽃봉오리에 있는 캡슐이 터져 공기 중에 있는 균을 박멸, 향기가 나게 할 수도 있어 이 기술을 벽지에도 적용시키고 있다. 또한 외부로의 열 발산을 방지하기 위해서 나노 입자를 사용하여 비닐 코팅을 할 수도 있고, 공기청정기 안에 나노 입자를 적용시켜 공기를 한층 맑고 신선하게 하며, 멸균과 진드기 박멸 등에 나노 입자를 이용하는 등 실생활 적용이 무궁무진하다. 7월 중에는 은나노 기술을 적용한 도자기의 상품품평회를 가질 예정이다.
미지테크(주)의 금속 나노 분말 제조 기술/ 산업자원부에서 국내최초로 나노부품소재 분야의 NT 기술로 인정 받아
사실상 ‘나노’입자는 너무 미세하기 때문에 그냥 투과가 된다. 이런 ‘나노’입자 수십만, 수백만이 합해져서 나노 성분으로 보이게 되는 것.
금을 나노 입자로 분해한 나노 골드는 와인색을 띄고, 나노 실버는 노란색을 띈다. 이러한 미지테크(주)의 금속 나노 분말 제조 기술은 산업자원부에서 국내 최초로 나노 부품 소재 분야의 NT(Nano Technology) 기술로 인정하였다.
기술 개발이 관건 , 중국 시장 진출도 모색
이대표는 “회사를 창립한지는 3년차이고, 개발에 착수한지는 2년이 됐습니다. 상품화시키는데는 1년이 걸렸지요.”라며, “앞으로 상품 개발도 중요하지만 업체간 기술 접목에 비중을 두고, 연구실 운영에 공을 들일 생각입니다.”라고 밝혔다. 수출 현황에 대해 묻자 이대표는 “현재 수출이 90%이나 앞으로는 수출을 50%선으로 낮춰 국내 산업분야에 응용하여 내수경기 활성화에 집중할 에정 입니다. 유럽보다는 동양권에서 금, 은에 대한 선호도가 높아 사업전망이 밝습니다. 특히 중국의 경우, 동양의학이 발달하고, 은에 대한 인식이 긍정적이어서 매우 호응도가 높습니다. 앞으로의 전망이 상당히 낙관적입니다.”라고 중국 시장에 대한 의견을 피력했다. 또한 “중국은 한국보다 금을 더욱 선호합니다. 국내 굴지의 메이저그룹과 제휴하여 사업파트너가 될 때 브랜드 전략이 매우 상승할 것이라고 예측하고 있습니다. 제휴 업체(생산 업체)를 물색하다 보니 시간이 다소 많이 걸리는 감이 있어 자사 내에서 직접 기획, 생산, 개발하여 제품 일부분을 판매하고 있습니다.”라고 말했다.
국가적 핵심 원천기술 확보에 주력해야
현재 나노 기술은 전세계적으로 전기전자, 기계, 화학, 생명, 환경, 국방 등 전 산업 분야에 걸쳐 엄청난 부가가치를 창출할 수 있는 국가 성장의 원동력으로 급부상하고 있다. 이런 추세에 발맞추어 각 기업과 연구소는 물론, 대학, 제약 회사 등과도 연계하여 연구 개발에 착수, 국가적 핵심 원천기술 확보에 전력투구해야한다. 이에 대해 이대표는 “현실 여건은 어려운 상황입니다. 우선 쉬운 부분부터 하되, 기업 측에서 볼 때 자금 선 순환이 이루어질 수 있도록 국가에서 경쟁력 있게 지원해주면 좋겠습니다. 다음 연구가 계속해서 이루어져야 하기 때문이지요. 프로젝트를 통한 공동연구 방안에도 찬성입니다. ‘나노기술은 국가적 차세대 기술’이라고 하면서 지원은 매우 미약한 것이 현 실정입니다.”라며 안타까움을 표했다. 연구소나 개인 회사가 3년간의 프로젝트를 수행, 실천하기 위해서는 막대한 예산이 투입된다. 공동 연구비, 기술 개발비, 제반 관리비 및 마케팅 비용 등 한건의 프로젝트를 완수하기 위해 실로 엄청난 투자가 이루어지는 것. 나노미 비누도 이를 타개하기 위한 한 방편이라고. 현재 나노 기술을 적용한 제품은 어느 업체든지 금속 분야를 제외하고는 대부분이 실용화 단계에 있다. 핸드폰과 같은 디지털 제품도 적용 가능하다. 이대표는 “업체에서 나노 기술에 관해 요청해오면, 언제든지 기술제휴, 공동 개발이 가능합니다.”라는 의견을 표했다.
나노 기술, 생명 공학 분야 적용 진행 중
이대표는 나노 기술의 미래에 대해 “현재 미국의 나노 기술은 세계의 1/2을 차지하고 있습니다. 아시아의 나노 기술 1/2은 일본이고, 유럽의 나노 기술 1/2은 독일입니다. 한국도 나노 기술을 위시한 첨단 산업 분야를 적극 육성, 첨단기술경쟁력 제고를 위해 노력해야 합니다.”라면서 “21C 미래산업혁명의 주도적인 기술은 IT(Information Technology), BT(Bio Technology), NT(Nano Technology)입니다. 이 세가지 산업 중 기본 소재 NT가 최우선 산업이라고 할 수 있죠. 현재 미래 공학으로 떠오르고 있는 생명공학 분야도 NT의 기초를 튼튼히 하지 않고서는 발전할 수 없습니다.”라는 전망을 제시했다. 이미 21C 첨단 테크놀로지로 확실한 입지를 굳힌 나노 테크놀로지. 나노 골드와 나노 실버는 인체에 무해하고 안전하며, 모든 바이러스에 작용할 수 있고, 균, 바이러스에 대한 내성이 없어 현재 천연 항생제와 항암 치료제로 개발하기 위한 진행이 한창이다. 또한 기존 합성 방부제와 기존 농약을 대체한 천연 방부제, 천연 식품 첨가물 개발도 진행 중이다. 이를 위해서는 효능 및 기능에 대한 정확한 입증과 항균작용 프로세스, 인체에 대한 영향 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
감히 도전할 수 없는 세계인 줄로만 알았던 나노미터 세계에 진입, 꿈의 기술을 창조해 내고 있는 미지테크(주). 특전사로 근무했던 경험을 되살린 ‘안되면 되게하라’는 사훈에서 보듯, 이흥업 대표이사의 도전정신과 창의성이야 말로 한국 첨단 산업 분야를 이끌어가는 힘이다. 나노 기술을 모든 산업에 적용했을 시, 엄청난 파급 효과를 불러올 것이란 전망이 지배적인 가운데, 그 중심 기업으로 도약하고 있는 미지테크(주)의 향후 발전이 기대된다.
취재- 유재규 기자 yjk9670@hanmail.net
사진- 박경미 기자 km0518@hanmil.net
