원적외선과 음이온 연구개발 현황과 산업 동향

원적외선 음이온 산업동향

김 병 용 (사)한국원적외선협회 선임연구원

1. 서론
가. 원적외선의 응용
생활이 향상되고 새로운 문화를 영위하기 위한 신소재가 많이 등장하면서 원적외선과 음이온에 대한 관심도 높아지고 있다. 옛날부터 우리 생활 곳곳에는 원적외선이 알게 모르게 이용되어 왔다. 뚝배기, 옹기 그릇, 장독, 돌솥, 세라믹 코팅 불판, 숯불 등의 음식조리에서부터 온돌, 재래식 한증막까지 원적외선은 음식을 더욱 맛있게, 우리의 몸은 보다 건강하게 지켜주었다.
우리 조상들은 원적외선의 정체는 제대로 알지는 못했지만 예로부터 전해온 원적외선의 효능에 대한 경험을 실생활에 두루 활용하여 건강에 많은 도움을 받았다. 그 예를 들면 우선 우리의 전통 난방 방식인 재래식 온돌을 들 수 있다. 우선, 온돌이란 돌 위에 흙을 덮어 방바닥을 만들고 아궁이의 불로 돌을 달궈서 방을 따뜻하게 하는 난방 형태이다. 온돌의 돌과 흙이 가열되면 원적외선이 방사되고 이때의 원적외선은 방안 공기를 그다지 높이지는 못하지만 체내에 흡수되어 자기 발열 현상을 나타냄으로써 우리의 건강에 도움을 주었다. 하지만 현대의 난방 방식은 주로 공기를 직접적으로 데우는 공기 대류식으로서, 온도조절과 사용은 간편해졌지만 가열·건조된 실내 공기와 화학제품을 이용한 건축내장재로 인하여 현대인은 각종 순환기 질환에 시달리게 되었다. 이러한 것을 방지하기 위해서 최근에는 원적외선과 음이온이 방출되는 액상세라믹 건축마감재와 기능성 도료 등을 내장 마감재로 이용하고 있다.
재래식 한증막은 돌과 흙으로 굴을 쌓고 그 굴 외부를 불로 달구어서 더워진 굴속으로 사람이 들어가 사우나를 하는 형식이었다. 이때 돌에서 방사된 원적외선이 사람의 체내에 흡수되어 체내 온도를 상승시키고 땀과 각종 노폐물을 몸 밖으로 배출하여 각종 질병을 치료하는데 도움을 주었다. 그러나 현대의 사우나는 증기를 이용하여 실내 온도를 90℃ 이상의 고온으로 데웠기 때문에 그 안에 사람이 들어가면 살갗이 따끔거리거나 호흡의 불편을 느끼게 된다. 이런 사우나로서는 단지 피부 표면을 덥게 하여 체온조절용 땀을 낼뿐이며, 체내 온도상승에 의한 노폐물 배출 효과는 크게 기대하기 어렵다.
이와 같이 다방면에서 유익한 원적외선이란 빛이며 일종의 전자파이다. 모든 물질은 절대온도(-273℃) 이상에서 열을 발생시키면 적외선을 방사한다. 그래서 모든 물체를 ‘원적외선 방사체’라고 하기도 한다. 원적외선은 자외선이나 가시광선에 비교하여 대기 중의 미립자에 반사하거나 산란을 일으키는 일은 매우 적다. 결국 원적외선은 공기를 잘 투과하며 대상 물체에 흡수되어 물체의 분자에 전기적인 공진과 자기 발열을 일으키게 한다.
이러한 원적외선은 초기에는 일반 생활용품이나 공업용품에 주로 쓰여 왔지만 우리 사회가 점점 선진화되면서 건강에 보다 많은 관심을 갖게 되면서 생활용품 분야, 섬유응용 분야, 건자재 분야, 식품 분야, 건강의료 분야로의 응용도 활발해 졌다. 표 1은 원적외선이 주로 응용되는 분야를 나타낸 것이다.

나. 음이온의 응용
음이온은 대기 중에서 지표면에 가깝게 떠다니는 전하입자의 하나이다. 현재 이온의 정의에 대한 기본적인 인식은 개별 전문영역에서 미소한 차이로 서로 다른 이론이 정착된 상태이며, 이로 인하여 아직 이 분야에서는 합의점을 도출해 내지 못하고 있다. 그러나 최근에는 방송매체로의 전파와 다양한 기획에 의해 사회의 이슈로 부각되었으며, 점차적으로 응용확대 영역이 광범위해지고 있다.
세계적으로 보아 음이온 연구의 역사는 오래전부터 계속되어왔다. ‘공기마이너스이온응용사전’에 의하면 1900년에 이미 시작되고 있었으며, 100년에 걸쳐 음이온이 발전되어 온 것이다. 적어도 지난 90년간은 일반인의 눈에 접촉되는 것도 적었고, 학자와 군사목적의 연구대상으로 이용되어 왔다. 본격적으로 소비자에게 음이온이 인지가 시작된 것은 이제 불과 10여년전 부터인 것이다. 그 붐의 근원적인 역할은 동경대학의 山野井昇이다. 그의 저서 ‘마이너스이온 체내혁명’이 발표된 것은 1996년 10월 30일. 이 책이 일반 소비자의 눈을 음이온으로 돌리게 한 것으로 이해하면 된다. 또한 기업들도 이때부터 본격적으로 음이온 산업에 진입하는 계기가 형성되게 된다. 그 후 일본 나고야의 한 전자메이커가 재빨리 음이온 헤어드라이어기를 생산하여 판매하기 시작하였고, 그 후 소비자를 향한 소위 일반상품이 시장에 선을 보이게 된다. 어떤 가전메이커가 공기청정기를 판매하면 다른 메이커도 경쟁적으로 제품·판매를 서두르게 됨으로써 소비자에 대한 상품인지도가 높아져 가고, 최근의 음이온 붐이 시작된 것이다.
음이온이 가진 물리적 및 의학적인 특성을 적용하여 음이온 기능을 탑재한 에어컨과 공기청정기, 헤어드라이어, 선풍기, 전구 등 많은 상품들이 개발되거나 계획 중에 있으며 매스컴을 통하여서도 기능이 알려지기 시작하여 시장수요가 활발히 성장하는 결과를 이룩하였다.

2. 원적외선과 음이온 관련 산업현황
가. 연도별 산업현황
원적외선과 음이온 관련 산업현황을 알기위해 (사)한국원적외선협회 부설 원적외선응용평가연구원에 최근 5년간 의뢰된 원적외선 및 음이온 관련 측정현황을 조사하였다(그림 1). 원적외선의 측정건수를 보면 2000년도 초반을 기점으로 폭발적인 증가 추세를 보이다가 2003년 이후 다소 감소하는 경향을 보이고 2005년 현재 비약적으로 증가하였다. 지난 5년간 300%에 가까운 증가를 보이고 있다.
음이온의 연도에 따른 측정건수를 보면 2001년 104건이 측정되었으며 이후 점진적인 증가 추세를 보이고 있다. 2003년과 2004년은 다소 증가 추세가 주춤한 가운데 원적외선의 측정건수와 비슷한 경향을 보였다. 이후 2005년도 현재 원적외선과 비슷할 정도로 높은 성장률을 보이고 있다. 위의 결과를 비추어 보았을 때 우리나라가 점점 선진국화되어 가면서 건강에 관심을 갖고 일반 제품보다는 기능성이 추가된 제품을 찾는 것으로 생각된다. 이러한 국민적 관심으로 원적외선과 음이온 관련 산업도 비약적으로 발전하고 있는 것으로 보인다.

나. 분야별 산업현황
국내의 원적외선과 음이온을 응용한 상품의 개발현황을 알아보기 위해 분야별로 측정현황을 알아보았다. 우선 원적외선의 산업 현황을 보면 측정 의뢰된 제품 중 섬유, 제지에 관련된 제품이 35%로 가장 많은 부분을 차지하였으며, 생활용품분야 21%, 화학분야 13%, 건축자재분야 11%, 의료건강분야 9%, 열기계, 전자 분야 9%, 기타 2% 순으로 나타났다. 이는 원적외선 응용상품이 우리의 의식주와 관련된 일상생활에 깊이 관계되어 있고, 또한 건강에 대한 많은 관심이 대두되고 있다는 것을 나타내는 것으로 판단된다. 이러한 증가추세를 내용적으로 보면 섬유제품, 건강용품, 미용기구, 생활용품, 주방용품, 건축자재, 산업용품 등 매우 다양하고, 제품의 근간이 되는 고기능, 고품질 원료의 시험의뢰도 상당히 증가되었다. 이는 원적외선 시장이 확대되고 다양화되는 간접 판단기준으로 충분하다고 본다.
그림 3은 음이온과 관련된 제품의 분야별 측정현황을 나타낸 것이다. 이를 보면 생활용품이 35%로 가장 많은 부분을 차지했으며, 섬유류가 29%, 의료건강분야 9%, 건축자재 7%, 도료 6%, 공기청정기 5%, 기타가 9%로 나타났다. 이는 원적외선 관련 산업현황과 비교했을 때 비슷한 양상을 보이지만 섬유제품에 비해 생활용품이 가장 높게 나온 것이다. 이는 2005년 중반에 음이온 건강 팔찌 붐으로 인해 많은 제품이 쏟아져 나왔기 때문으로 추론된다.

다. 지역별 산업현황
원적외선과 음이온에 관련된 지역별 산업현황(그림 4와 그림 5)을 보면 서울, 경기, 인천에 75% 이상 분포되어 있다. 이는 판매시장이 점유율과 깊은 상관관계가 있음을 나타낸다. 수도권을 제외하면 역시 대도시 위주로 산업이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 대구 4%, 부산 3%, 대전 2%로 광역시가 그 뒤를 따르고 있으며, 경남 4%, 충북 3%, 충남 2%, 전남 2% 을 나타내고 있다.

3. 결론
국내 원적외선 응용산업은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 하나는 제품의 생산공정에 응용하는 일이며 다른 하나는 응용상품을 제조·판매하는 것을 들 수 있다. 전자는 제조공정과 제조시간의 단축, 에너지 절약, 경영효율의 극대화를 꾀하는데 그 목적이 있다. 후자는 일상생활용품, 섬유제품, 건강용품, 건축자재, 난방기구 등 시장에 유통되고 있는 여러 가지 원적외선 응용상품이 대표적인 예이다. 초기에는 소규모의 중소기업 위주로 연구개발이 진행되어오던 것이 최근에는 대규모 기업이 원적외선 응용뿐만 아니라 제품생산, 판매유통을 하기 시작하였고, 원적외선 방사원료 공급에도 참여하고 있다.
원적외선과 마찬가지로 음이온 응용기술 역시 많은 기대가 되고 있는 미래기술이며 그 응용분야는 점차 확대되고 있는 실정이다. 효능에 있어서 확실한 근거와 증거를 확인시키는 것은 쉽지 않지만 현재 많은 연구가 학계, 기업을 위주로 진행되고 있다. 또한 사용상에 있어 편리성, 쾌적성 등이 시장수요를 확대하는 것으로 생각된다.
앞에서 살펴본 바와 같이 원적외선과 음이온 관련시장은 대상 분야가 확대일로에 있으며 참여하는 기업도 지속적으로 증가하여 현재는 할인점에서조차 진열되어있어, 이미 음이온만을 부가하는 것만으로는 그 상품의 생존경쟁에서 살아남는다는 것은 지극히 어렵다고 할 수 있다.
현재의 원적외선과 음이온 시장이 일시적인 붐이 아닌 꾸준한 성장을 보이기 위해서는 보다 다양한 분야에서 효율과 성능이 뛰어난 제품이 개발되어야 하며 효과를 실증하는 제품을 소비자들에게 보여주는 것이 필요하다. 이 같은 의미에서 안이한 기업의 도태가 이루어지고 업계가 재편성되어 안정된 시장을 기대한다. 각 기업에 있어서 원적외선과 음이온 이용기술은 아직 진행단계이며 향후 원리의 해명과 기술개발을 더욱 진전시켜 보다 큰 장점을 갖는 산업으로 발전시켜야 한다.
앞으로 예상되는 원적외선과 음이온 관련 산업의 전망을 살펴보면, 일상생활에서의 원적외선과 음이온 응용확대 및 고부가가치로서의 신소재 개발, 주방가전용품·생활용품·섬유제품·건강의료용품 등 기능성 소재의 원적외선 및 음이온의 응용화, 즉 일상생활 속의 주거환경 개선 및 건강증진, 천연광물의 건축자재로서 효율적 이용 및 고부가가치 상품으로서의 신소재 기능창출, 생활여건 개선에 따른 실버산업 및 건강상품 개발 가속화, 환경 및 에너지 절약의 요소기술, 핵심기술 활성화 체계 구축 및 수입 대체 효과 등이 새롭게 기대되고 있다. 

그림 1. 연도별 원적외선과 음이온 관련 측정현황
그림 2. 분야별 원적외선 측정현황
그림 3. 분야별 음이온 측정현황
그림 4. 지역별 원적외선 측정현황
그림 5. 지역별 음이온 산업현황

필자약력
·한림대학교 환경생명공학과 학사
·한림대학교 환경생명공학과 석사
·목산생명공학연구소 연구원
·(사)한국원적외선협회 선임연구원
·(사)한국원적외선협회 과장

<본 사이트에는 표가 일부 생략되었습니다. 자세한 내용은 월간세라믹스 12월호 참조바람>