미래형 세라믹 신소재 기술세미나

- 전남 세라믹센터, 알루미나·지르코니아로 세라믹소재·원료의 중심지로 발돋움
- 세라믹은 인류 행복을 위한 미래 산업의 핵심소재 부품

전남테크노파크 세라믹산업종합지원센터(센터장 김광진)는 지난달 14일 목포 세라믹산업종합지원센터에서 ‘미래형 세라믹 신소재 기술세미나’를 개최했다. 이번 행사는 전라남도가 주최하고 세라믹산업종합지원센터와 전남과학기술진흥센터가 함께 주관한 행사로 전남지역은 물론 전국 세라믹 소재 유관기업 관계자 70여명이 참석해 자리를 빛냈다.
행사에 앞서 배용태 전남 행정부지사와 윤순선 전남과학기술진흥센터 센터장, 김광진 세라믹산업종합지원센터 센터장의 축사가 있었다.
배용태 전남 행정부시장은 축사에서 “예로부터 전남은 ‘납석’의 주생산지 및 도자산업의 중심지였다.”며, “이 지역에 세라믹 소재 산업의 발전은 당연한 이치이다.”라고 했다. 또 윤순선 전남과학진흥센터장은 “이 지역은 세라믹 일반산업단지와 해양 산단이 조성되어있다.”며, “세라믹산업종합지원센터를 중심으로 인근 기업들이 힘을 합쳐, 앞으로 고부가가치 세라믹 산업의 발전을 기대한다.”고 밝혔다.
그리고 김광진 세라믹산업종합지원센터장은 축사를 통해 “목포 세라믹센터 설립 전에는 90%가 전통세라믹 업체였는데, 설립 후에는 40여개의 파인세라믹 업체가 사업 중이거나 준비 중에 있다.”며, “35,000평 규모의 전국 최초의 세라믹 단지와 다양한 설비가 준비되어 있다.”고 했다. 또, 센터장은 “비산화물 공정특화 라인업이 준비되어 사업에 필요한 공정 장비·설비가 완료되었다.”며, “기업이 원하는 물성으로 특화된 유저 TEST 장비를 도입 검토 중이다.”고 풍부한 인프라로 기업하기 좋은 환경을 자랑했다. 한편, 김광진 센터장은 우리나라 알루미나 생산의 중심인 전남지역의 원료·소재 발전을 위한 두 번째 소재로 지르코니아를 언급했다. 정부지원을 통해 지르코니아 특화 장비 구축이 예정이며, 앞으로 지속적인 인프라 확충으로 명실공히 우리나라 파인세라믹스 원료·소재 산업의 중심지로 입지를 굳히겠다는 포부를 밝혔다.
이날 행사는 총 3개의 강연으로 이뤄졌다. 재료연구소 김해두 박사(前한국세라믹학회장)의 “질화규소 소재 기술 동향 및 응용”과 경남대학교 전병세 교수의 “나노세라믹 프로세스 기술”, 한국세라믹기술원 김형준 박사의 “퍼스트 무버형 세라믹 소재·부품 R&D전략”의 발표가 있었다.

질화규소 소재 기술 동향 및 응용 - 김해두

김해두 박사는 발표를 통해 질화규소의 특징과 생산방법·활용 등을 설명했다. 질화규소의 가장 큰 특징은 강하고 질기다는 데 있다. 질화규소의 물성을 보면 1GPa로 제일 강한 소재며, 열충격 저항에도 제일 강하며, 경도도 매우 높은 성질을 보이고 있다. 또 열팽창이 낮으며, 밀도도 매우 가벼운 특징을 보이고 있다. 그래서 현재 질화규소는 항공·환경·국방·IT의 다양한 분야에서 연구되고 있다.
현재는 강도를 바탕으로 쇠를 깎는 커팅용이나 비철금속 핸들링 용으로 사용된다. 또, 강하고 가벼워 항공우주분야에 유용한 소재로 각광받고 있다. 특히 우주분야는 1파운드의 무게 감소시에 2만불의 감소효과를 보이기 때문에 질화규소의 쓰임새는 더욱 무궁무진하다. 또, Bio-Comfortable한 성질로 임플란트나 서지컬 스크류 등의 용도도 연구되고 있다. 현재 정부에서 서해에 대규모의 풍력단지를 조성을 위해 KIMS에서 100m사이즈의 풍력발전용 날개를 만드는 과정에서 내부식성과 내마모성이 강한 질화규소가 쓰이고 있다고 한다.
질화규소는 그 성능이 좋지만 이전까지 저가 질화규소 공정으로 평가받는 SRBSN(Sintered RBSN)을 발전시켜 저가이면서 높은 물성을 가진 질화규소 생산을 연구하고 있다.

First Mover 소재·부품 미래유망기술 - 김형준

김형준 박사의 발표에 따르면, 세라믹은 광물에 열을 가해 만든 비금속 무기재료로 인간 생활과 모든 첨단 공학 분야에 필수적으로 사용되는 핵심소재이다. 세라믹의 다양한 물성은 편리·안전·건강·풍요·청정 등의 요소를 만족시켜, 인류의 행복에 기여를 한다. 세라믹의 미래 수요산업은 크게 4가지로 반도체·디스플레이 산업, 에너지 환경·국방산업, 기계자동차산업, 바이오산업으로 나눌 수 있다. 각각의 산업을 위해서는 트렌드를 이해해야하고, 그에 맞는 기술적 요구사항을 만족해야한다.[표1]
한편, 이날 세라믹산업종합지원센터에서는 전남파인세라믹스협의회(회장 배지수)의 협의회 회의가 있었다. 전남파인세라믹스협의회는 회의와 이번 세미나를 통해, 전남지역의 소재·원료 산업은 물론 파인세라믹스 산업의 발전을 위해 지속적인 교류와 협력을 약속했다.

양대규기자 daegyu_yang@naver.com