위기를 기회로 만드는 DNA, 수요 산업을 리드하는 부품소재기업           
세라믹발열체로 전기순간온수기, 플라즈마 반응기로 의료용멸균기 진출

한국인은 위기를 기회로 만드는 특유의 DNA를 지니고 있다는 말들을 한다. 불과 40여년 만에 원조 받던 나라에서 원조하는 나라로 변신할 수 있던 것도 다 한국인 특유의 기질 때문이라던가... 메탈라이징 기술력하나로 모듈, 완제품 분야까지 사업을 확대하고 있는 (주)씨엠테크의 성장 스토리를 들으며 이 DNA가 강하게 떠올랐다. (주)씨엠테크에 대한민국 세라믹기업의 면역력을 극대화시킬 특이한 염기서열은 없을런지 현미경 속의 DNA에게 질문을 던져 보았다.

세라믹스 메탈라이징, 세라믹 금속접합 전문기업으로 잘 알려져 있는 (주)씨엠테크가 소재에 대한 기술력을 바탕으로 모듈 및 완제품 분야로 사업영역을 확대하고 계신 것으로 알고 있습니다. 기술개발과 마케팅은 또 다른 영역인 만큼 쉽지 않은 결정이었으리라 사료됩니다. 현재 추진하고 계신 순간온수기 제품과 씨엠테크의 메탈라이징 기술과의 연관성은 무엇이며 사업추진 배경은 무엇인지 소개를 부탁드립니다. 
본사는 창업초기부터 세라믹의 금속화(메탈라이징) 기술을 기반으로 관련부품들의 수입대체 및 수출에 노력하여 왔습니다. 순간온수기의 핵심부품이 되는 세라믹히터도 그러한 부품들 중의 하나입니다. 세라믹히터는 세라믹 Green sheet에 저항체를 인쇄하고 다시 Green sheet로 적층하여 세라믹과 저항체를 동시에 소성함으로써 제조되며 형상에 따라 판상히터와 원형히터로 나누어집니다. 세라믹히터는 주로 고데기등의 헤어미용쪽에 사용되며 원형히터는 비데용 및 인두기용으로도 사용됩니다.
세라믹히터는 앞에서 설명했듯이 일본의 교세라에서 개발한 동시소성법(Co-firing)에 의하여 제조되는 것이 일반적입니다. 그러나 동시소성법에 의한 세라믹히터의 제조를 위해서는 막대한 자금과 투자가 필요합니다. 또한 우수한 특성을 가지는 세라믹히터를 제조하기 위해서는 오랜 경험과 노하우가 필수적입니다.
국내 일부업체에서 동시소성법에 의하여 세라믹히터를 제조하고 있지만 일본 교세라히터의 특성에 미치지 못하고 있는 실정입니다. 현재 중국에서도 막대한 자본력을 바탕으로 대규모 설비를 이용하고 생산하고 있으며 높은 가격경쟁력을 바탕으로 시장점유율을 늘리고 있지만 품질적인 문제로 인하여 고신뢰성 및 고가제품에는 사용되지 못하고 있습니다.
본사에서 세라믹히터를 개발한 2002년도에는 중국에서 히터가 생산되지 못하고 있었고 국내에서도 한군데 업체만이 제조를 하고 있어 세라믹히터의 공급이 항상 수요를 따라가지 못하던 시기였습니다. 더구나 국내 히터는 품질적인 문제가 많이 발생되고 일본의 교세라히터는 가격이 비싸도 수량확보가 어려운 이중고를 겪고 있어 새로운 세라믹히터의 제조에 대한 요구가 매우 높았던 시기였습니다. 2001년도부터 세라믹히터에 대한 제조 요구가 있었지만 높은 투자비용과 생산안정화까지의 시간이 긴 특성 때문에 개발을 보류하고 있었는데 그 당시에 개발하고 있던 플라즈마 반응기의 제조방법을 세라믹히터에 적용할 수도 있다는 생각을 가지게 되었고 만약 성공한다면 최소한의 투자로 세라믹히터를 생산할 수 있다는 생각으로 2002년도부터 개발에 착수하여 6개월만에 완전히 새로운 방식에 의한 세라믹히터를 제조하게 된 것입니다.
본사에서 개발한 플라즈마 반응기는 유전체장벽을 이용한 방전을 통하여 플라즈마를 발생시키는 방법입니다. 유전체장벽을 이용한 플라즈마 반응기를 제조하기 위해서는 세라믹내부에 전극이 존재하는 셀을 여러층 적층하여 만들어 각 셀들을 Power와 Ground로 나누어 연결을 하여야 하는 매우 복잡하고 정밀한 구조를 가지고 있습니다. 따라서 일반적인 동시소성법으로는 도저히 제조가 불가능한 제품입니다. 본 사는 이러한 플라즈마 반응기를 자동차의 배기가스 정화용으로 개발을 시작하였으며 가장 가혹한 자동차의 환경에 견디는 내구성을 가지는 반응기를 제조하기 위하여 동시소성법이 아닌 세라믹 소결기판을 이용하여 메탈라이징하고 다시 세라믹으로 접합하는 방법을 사용하였습니다. 이러한 접합방식은 여러 업체에서 오랜기간 시도하여왔지만 고전압 방전전극이나 고신뢰성을 요하는 부품으로는 성공하여 상용화된 적이 한 번도 없었던 방법입니다. 하지만 본사는 이러한 어려운 여건 속에서도 끊임없는 연구개발과 노력을 통하여 자동차 환경에 적합한 내구성을 가지는 유전체장벽을 이용한 Multi cell 플라즈마 반응기의 개발에 성공하였습니다. 이러한 플라즈마 반응기는 고전압에도 안전한 절연특성을 가지며 습기, 진동, 급열, 급랭 등의 가혹한 자동차 환경에서의 내구성도 확인이 되었습니다.
본사는 이러한 세라믹 소결기판의 접합방식을 세라믹히터에 적용하여 새로운 제조방식의 세라믹히터를 개발하게 되었으며 2002년 세라믹히터 사업을 시작한 이래로 현재까지 본사의 제조방법의 차이로 인한 불량이 단 1건도 발생되지 않았습니다. 또한 현재에도 값싼 중국히터와 국내 2~3개의 세라믹히터 제조업체가 있지만 일본의 교세라히터를 사용하던 고신뢰성, 고부가가치 고데기를 제조하는 업체에서는 모두 당사의 세라믹히터를 사용하게 되었습니다.
본사만의 이러한 독특한 제조방법은 소결기판을 사용하기 때문에 내부에 결함이 존재할 가능성이 매우 낮고 강도가 높으며 제품 치수의 확장에도 유리하는 등 매우 많은 장점을 가지고 있습니다. 이러한 장점을 이용하여 폐사에서는 기존의 고데기에 사용하는 알루미늄 방열판을 세라믹으로 제조하여 내부에 저항체를 형성한 일체형히터, 800도의 높은 온도에서도 지속적으로 사용이 가능한 3층히터등 여러 가지 제품들을 개발하였습니다.
특히 지금까지는 온수용 히터로는 내구성의 문제로 인하여 평판형 세라믹히터를 사용하지 못하였지만 본사에서는 평판형 히터를 사용하더라도 유체를 효율적으로 데울 수 있는 가열유로를 가지는 유체가열장치를 세계최초로 개발에 성공하였습니다. 이러한 유체가열장치는 단위면적당 출력밀도가 가장 높은 세라믹히터를 적용하여 물에 직접 접촉하여 물을 데움으로써 에너지 소비를 줄이고 세라믹히터의 열용량이 작아 히터 자체를 데우는데 소모되는 에너지도 최소한으로 한 것이 특징입니다.
만약 본사의 세라믹히터가 아닌 타사의 세라믹히터를 적용한다면 내구성을 위하여 세라믹히터의 두께를 증가 하여야 하고 그렇게 되면 히터 자체를 가열하는데 에너지가 소모되기 때문에 열효율이 떨어지게 될 것입니다. 실제 2.8kw용 전기순간온수기에 세라믹히터가 2개 장착되는데 히터모듈의 내용적은 20cc이하로 최소형이고 순간적으로 소량의 물을 가열하기 때문에 투입된 에너지의 거의 대부분이 물을 데우는데 사용되고 있습니다.

메탈라이징 기술력 하나로 부품, 모듈, 완제품까지 사업영역을 확대하고 있는 (주)씨엠테크의 사업부문별 매출구조는 어느 정도이며 중장기적인 발전모델은 무엇인지 알고 싶습니다. 아울러 이를 실현하기 위한 기술, 자금, 인력 확보를 위한 복안은 무엇인지 소개를 부탁드립니다.
현재 본사의 사업부문은 크게 4가지로 나뉘어져 있습니다. 첫 번째가 세라믹히터 부문으로 대부분의 용도는 헤어 고데기용입니다. 세라믹히터의 경우 매출의 약 60~70%를 차지하고 있습니다. 또한 비데용 히터모듈은 현재 비데 완제품 업체에서 실장시험중에 있는데 결과가 우수하여 내년부터는 양산화 예정입니다. 두 번째는 세라믹에 금속화(메탈라이징)하거나 메탈라이징후 세라믹과 금속을 접합하는 부품입니다. 이러한 제품들은 대부분 주문자 사양으로 수입하고 있던 부품을 국산화하는 경우이며 매출액의 약 20~30%를 차지하고 있습니다.
세 번째는 플라즈마 반응기 부문으로서 아직까지 정기적인 매출은 없지만 그 응용범위가 넓고 기술적 장벽이 높은 제품이라 향후 기대가 되고 있는 사업부문입니다. 매출비중은 현재 약 10%정도를 차지하고 있습니다. 특히 자동차 배기가스 정화용 플라즈마 반응기는 이미 자동차업체와 개발 및 실장시험이 완료된 상태이며 적용시점을 검토하고 있고 해외 자동차업체와도 연계하여 진행하고 있는 상태입니다.
네 번째는 핵심부품을 이용한 완제품 부분입니다. 완제품 부문은 세라믹히터를 이용한 전기순간온수기와 플라즈마반응기를 이용한 의료용 멸균기 부문입니다. 이러한 완제품 부문은 소재부품업체로서의 한계점을 극복하고자 완제품 제조에 대한 필요성이 부각되었고 첫 번째 완제품으로서 세라믹히터와 독자적인 유체가열장치를 적용한 전기순간온수기입니다. 전기순간온수기도 현재는 손씻는 용인 소용량 제품에서 향후에는 샤워용 및 보일러 등에도 적용할 계획이며 현재 상당부분 개발이 진척되고 있습니다. 두 번째는 플라즈마 반응기를 이용한 의료용 멸균기로서 금년말에 KFDA 허가를 획득할 예정입니다. 의료용 멸균기도 역시 독자적인 기술이 집약된 제품으로서 이미 특허가 등록되어 있습니다. 본사의 오존플라즈마 멸균기는 멸균방식이 물과 산소만을 이용한 친환경 멸균기이기 때문에 차세대 멸균기로서 세계 멸균기시장을 주도해 나갈 것이라고 확신하고 있습니다.
상기에 서술된 여러 가지 부품 및 완제품을 일반 소규모 중소기업에서 무리없이 진행시키기에는 여러 가지 어려운 점이 있는 것이 사실입니다. 첫 번째로 기술적인 부분은 현재까지 축적된 노하우 및 독자적인 기술을 바탕으로 핵심이 되는 부품 기술은 이미 확보하고 있으며 꾸준히 단련된 기술개발 능력은 어떠한 어려운 난관이 닥쳐도 헤져나갈 수 있다는 자신감과 확신을 가져다주었습니다. 다만 완제품의 경우 핵심부품 이외에도 여러 가지 제어기술등이 집약되어야 하기 때문에 지역의 전문업체 또는 본사 부품 사용업체와 연계하여 노력하고 있습니다. 또한 의료기기와 같은 특수한 제품의 경우에는 지역의 병원, 학교, 정부출연연구소의 도움을 받아 개발하고 있습니다.
두 번째 자금부분은 어느 중소기업과 마찬가지로 기업이 가장 어려워하는 부분입니다. 특히 부품소재기업이 완제품을 하기 위해서는 많은 투자와 자금이 필요한 데 실제 정부 및 지방자치단체의 지원이 다양화되어 있기는 하지만 한계가 있고 자금으로 인한 제품의 개발 및 사업화가 늦어지는 경우도 빈번히 발생되고 있는 실정입니다. 본 사는 자금확보를 위하여 개발은 정부출연과제를 이용하여 개발하고 저리장기융자등을 이용하고 있습니다. 현재에는 투자업체로부터 투자유치를 받기위해 투자유치를 검토하고 있으며 온수기 또는 의료기기의 마케팅업체로부터 투자를 유치하기 위하여 여러 가지 방법을 검토하고 있습니다.
세 번째 인력확보는 지방중소기업이기에 더욱 더 아쉬운 부분이기도 합니다. 우수인력이 중앙에 편중되어 있고 기술의 특성상 단기간에 얻어지는 것이 아니라서 실용적인 기술을 가진 사람을 확보하기란 매우 어렵습니다. 따라서 본사는 지방의 인력을 채용하여 기초부터 본사의 특성에 맞는 전문인력으로 양성할 계획이며 타전공 인력자원은 학교, 국공립연구소, 관련협력업체들의 지원을 받을 생각입니다.
 
(주)씨엠테크는 세라믹 발열체와 함께 플라즈마를 이용한 멸균기 분야에서도 소재, 부품, 완제품으로 이어지는 사업영역을 추진중인 것으로 알고 있습니다. 씨엠테크의 오존플라즈마멸균기의 기술적인 특장점과 향후 추진계획은 무엇인지 소개를 부탁드립니다.
의료용 멸균기에는 고온고압의 가압증기멸균기와 저온에서 멸균기 가능한 저온 멸균기로 나눌 수 있습니다. 가압증기멸균기는 고온 고압의 증기가 살균하는 방식으로 매우 빠르고 신뢰성이 높은 반면에 멸균 대상이 되는 의료기구의 손상이 심하다는 단점이 있으며 열에 민감한 의료기구는 사용할 수 없는 단점이 있습니다. 따라서 그러한 의료기구는 저온멸균기를 사용하는데 현재 가장 많이 사용되고 있는 저온 멸균기는 Ethylene Oxide gas 멸균기입니다. 그러나 이러한 EO gas 멸균기는 EO가스를 사용하기 때문에 폭발 위험성이 있고 CO2나 Freon(CFC) 등을 혼합하여 사용하고 있으므로 지구 온난화와 오존층 파괴의 원인 물질로 지목되면서 그 사용이 점차 줄어들고 있는 추세입니다.
따라서 약 15년전부터 새로운 저온 멸균방식이 등장하였는데 과산화수소기체와 플라즈마를 이용한 과산화수소 기체 플라즈마 멸균기입니다. 하지만 이러한 멸균기도 가격이 비싸고 유지비용이 높아서 대형병원에서만 사용하고 있는 실정입니다.
가장 최근에는 오존을 이용한 멸균방식으로 FDA에서 승인된 멸균 오존멸균기가 출시되었으며 멸균원으로 물과 산소만을 사용하므로 가장 친환경적인 멸균기라고 할 수 있습니다. 그러나 이 멸균기도 장비가격이 매우 고가이고 멸균시간이 상대적으로 긴 단점을 가지고 있습니다. 이에 본 사는 오존 멸균기의 멸균 방법과 유사하나, 산소, 오존, 수증기의 혼합기체로부터 생성될 수 있는 다양한 화학종(Chemical Radical) 생성을 촉진하는 저온 플라즈마 활성화 과정이 추가된 오존 플라즈마 멸균기를 개발하게 되었습니다.
오존 플라즈마 멸균기는 기존의 오존멸균기에 비하여 가격경쟁력이 높고 멸균시간도 획기적으로 단축하여 오존멸균기가 가지고 있는 단점을 보완한 획기적인 멸균기라 할 수 있습니다. 아직은 의료용 멸균기의 시장이 기존의 멸균기가 대부분 점유하고 있고 과산화수소 기체 플라즈마 멸균기나 과산화수소 기체멸균기등도 일부 대형병원만이 사용하고 있지만 점차적으로 차세대 친환경 멸균기의 사용이 확대될 것으로 확신하고 있으며 본 사에서도 장기적인 안목으로 사업을 진행하고 있는 부분입니다.
소재분야의 기술력을 바탕으로 완제품 시장까지 추진하고 계신 씨엠테크이지만 현재 사용하고 있는 발열체의 기판은 수입에 의존하고 있는 것으로 알고 있습니다. 기업의 역량을 집중시키기 위해서는 불가피한 선택이라 사료되지만 이는 곳 국내 세라믹소재산업의 취약성을 드러내는 단면이라고 생각합니다. 알루미나 기판을 수입에 의존할 수밖에 없는 근본적인 원인은 무엇이며 국내 협력사와의 공동개발 의사는 없으신지, 또한 대한민국 세라믹소재산업의 기본 인프라 강화를 위한 제언이 있으시면 대표님의 고견을 부탁드립니다. 
알루미나 기판을 수입에 의존할 수밖에 없는 근본적인 원인은 다음과 같습니다. 첫째, 국내에서 세라믹기판을 생산하는 업체가 없습니다. 10여년 전부터 대기업 여러군데에서 세라믹기판 생산을 시도하였지만 대부분 실패하였고 성공한 기업도 수요 및 채산성 등의 문제로 중단된 상황입니다.
둘째, 세라믹히터를 개발하면서 세라믹기판까지 개발하여 적용하려고 하였다면 막대한 투자비와 시간적인 문제로 현재 사용하고 있는 수입기판보다 가격경쟁력이 떨어집니다. 따라서 기술은 성공한다 하였더라도 사업은 실패하였을 것이 자명한 일입니다.
셋째, 본사에서 개발한 세라믹소결기판을 접합하는 방식은 세라믹소결기판의 특성이 매우 중요합니다. 내부결함이 없어야 하고 신뢰성이 높은 제품이어야 합니다. 따라서 그 당시에 전 세계적으로 가장 많이 사용되고 신뢰성이 높은 제품인 제품을 사용할 수밖에 없었습니다. 또한 변동이 심한 수량에도 문제없이 대응이 가능하려면 전 세계를 대상으로 충분한 생산성을 확보하고 있는 업체의 제품이어야만 했습니다.
세라믹기판의 생산기술은 본 사에서도 개발이 가능한 기술입니다. 기술적인 난이도가 높지만 기술적인 난이도 때문에 세라믹기판을 생산하지 못하는 것은 아닙니다. 그러나 투자비가 많이 들고 생산안정화와 신뢰성의 확보까지는 많은 시간이 소요되며 현재의 불안정적인 수량에 대응하기란 매우 어렵기 때문에 수입기판에 의존하고 있는 실정입니다.
세라믹기판을 사용하는 플라즈마반응기와 세라믹히터 사업이 계획과 같이 진행된다면 수량적으로 투자대비 수익성을 창출할 수 있는 수량이 되기 때문에 내부적으로 생산을 할 수 있습니다.
국내 세라믹 소재산업은 제조가 가능한 제품에만 집중되어 있다고 생각됩니다. 즉 고부가가치를 낼 수 있는 제품은 아직도 외국의 몇 개 업체만이 전 세계를 대상으로 독점을 하고 있는 상태이고 국내 업체들은 제조가 가능한 제품에 대하여 서로 경쟁하고 있다고 생각됩니다. 더구나 중국과의 격차도 매우 좁혀져 있는 상태라 기술과 가격적인 측면에서 매우 애매한 위치에 있다고 하여도 과언이 아닐 것입니다. 물론 일부 대기업은 세계적인 기술력을 가지고 발전하고 있고 대부분의 중소기업도 고부가가치/고기술 제품의 연구개발에 매진하고 있지만 아직까지 그 효과는 미미하다고 봅니다. 따라서 지금은 서로가 힘을 모아야 할 때입니다. 정부와 기업과 학교가 모두 힘을 모아 각각의 특성을 살린 공동의 목적을 가진 연합체가 많이 형성되어야 한다고 생각됩니다. 지금보다 더 세분화된 제품 및 기술을 목표로 연합체가 형성되어 실질적이고 실리적인 연구개발이 이루어져야 한다고 생각됩니다. 또한 학교나 연구소는 너무 실용화기술에만 집중하지 말고 세라믹소재의 특성상 꼭 필요한 기초기술 개발에도 꾸준한 연구개발 노력이 이루어 져야 한다고 생각합니다. 

KCC의 전신인 (주)금강 중앙연구소 출신으로 1998년 씨엠테크를 설립하신 대표님께서는 그 누구보다 세라믹에 대한 애정과 가능성을 믿고 창업에 나셨으리라 생각합니다. 하지만 지난 10여 년. 수없이 많은 회한과 좌절을 이겨내지 않고서는 오늘의 씨엠테크는 존재하지 않았을 것입니다. 대한민국 세라믹기업의 대표로서 가장 힘들었던 점은 무엇이며 또 어떻게 그 난관을 극복하셨는지 여쭙고 싶습니다.
1998년 씨엠테크를 설립할 당시에는 국내에서 제일 수요가 큰 surge arrester 제조업체로부터 전량수입에 의존하고 있던 surge arrester용 메탈라이즈드 세라믹튜브에 대한 국산화 개발 요구가 있어 설립을 하였습니다. 그런데 1999년에 한국통신 사정과 맞물려 사용량이 "0"으로 떨어지면서 매출도 거의 "0"으로 떨어졌습니다. 그 때부터는 세라믹메탈라이징 관련 제품이라면 무엇이든지 가리지 않고 제조하였으며 가격이나 수량에 상관없이 요청이 오는 제품은 한 가지도 소홀함이 없이 개발에 최선을 다하였습니다. 그 당시가 아마 가장 많은 종류의 제품을 접하고 개발했던 때라고 생각이 되며 현재의 씨엠테크가 존재하게 된 기초기술이 이루어졌던 시기라고 생각됩니다. 만약 본사가  아무 위기없이 surge arrester용 메탈라이즈드 세라믹튜브만 생산하고 있었다면 오늘날의 씨엠테크는 아마 존재하지 않았거나 아니면 5~6년후에 나타났을 거라고 생각합니다.
결국 전사원의 엄청난 개발노력으로 여러 가지 제품을 개발 생산하게 되었으며 특히 이동통신기기용 메탈라이즈드 세라믹베이스를 개발하여 전화위복이 될 수 있었습니다. 또한 그 당시에는 여러 가지 사정으로 상용화가 보류된 제품들의 기술들도 현재의 핵심기술에 대한 기초기술이 될 수 있었습니다.
위기란 기회와 함께 오는 것이며 노력한 대가는 당장이 아니더라도 언젠가는 돌아온다는 것을 매우 실감하게 해준 시기라고 생각됩니다. 
안광석 기자 doraz@naver.com

(주)씨엠테크의 전기순간온수기
그림 1. 오존을 이용한 멸균 방식 차이
(주)씨엠테크의 의료용 플라즈마멸균기

세라믹기판에 전극이 될 금속을 입히는 과정
소성로로 투입직적인 세라믹기판
자체제작한 검사진단 장비

대표이사  민흥식

뉴세라믹연구소 주임연구원
(주)KCC 중앙연구소 선임연구원
(주)썬마이크로닉스 기술이사   
씨엠테크 대표
현 (주)씨엠테크 대표이사