KH케미컬이 국내 유일의 단일벽탄소나노튜브(SWCNT) 합성 기술을 바탕으로 일본과 협력해 'SWCNT-금속산화막 융합처리기술(CAST)' 상업화를 추진한다.

KH케미컬은 10일 서울 삼성동 코엑스에서 'CAST 융합기술 세미나'를 열고 일본 야마이치스틸, 메이조대학과 공동으로 CAST 상용 프로젝트를 진행한다고 밝혔다.

KH케미컬은 포스텍 화학공학과 출신 부부인 화학반응 촉매 전공자 김영남 기술이사와 재료분야 전문가인 홍은화 박사가 2001년 설립한 회사다. 이 회사는 자체 기술로 세계에서 유일하게 연속 CVD(화학기상증착) 공정으로 SWCNT를 대량 생산하는 시설을 갖췄다. 이원화된 촉매합성과 CNT 합성 기술로 균일한 품질의 제품을 안정적으로 양산하는 노하우를 바탕으로 현재 연간 1톤을 생산한다.

CNT는 구조적·전기적·화학적·열적 특성이 우수해 산업 전반에 적용될 수 있는 기초 소재로 주목받는다. 특히 단일벽으로 구성된 SWCNT는 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)에 비해 특성이 우수하다. KH케미컬은 리튬이온 배터리에 적용해 고속 충방전, 고수명, 안정성 등 성능을 향상시킬 수 있는 SWCNT를 사업화하고 있다. 각종 전자부품을 정전기나 먼지로부터 손상을 방지하기 위한 대전방지(ESD) 재료로도 활용된다.

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<냉동공조와 열교환기 분야에 CAST 기술을 적용하면 같은 양의 에탄올이 기화할 때까지 시간이 단축돼 기화 특성이 향상된다. (자료=KH케미컬)>

KH케미컬은 SWCNT를 활용해 야마이치스틸, 메이조대학과 함께 CAST 기술 상업화를 진행하고 있다. CAST(CNT Addition Surface Treatment)란 알루미늄, 스테인리스, 구리 등 금속에 SWCNT 분산액을 단순 코팅하는 것이 아니라 아노다이징(양극산화표면처리) 공정을 통해 금속 표면에 SWCNT를 수직으로 빽빽하게 심는 융합처리기술이다.

간단한 습식처리로 나노 수준의 미세 돌기를 형성시키는 동시에 금속 표면에 얇은 산화막 표면에 SWCNT를 첨가할 수 있다. 이를 통해 기존 금속 성질이 변형돼 발수, 방열, 내염성, 내부식성, 마찰계수저하 등 성능 구현이 가능하다. 매우 적은 SWCNT로도 열전도성과 도전성 등 장점을 살릴 수 있어 기존 코팅 방식에 비해 단가도 낮출 수 있다. 현재 대표적인 응용 분야로는 유체 쿨링 시스템과 에어컨 실외기 등이 있다.

다지마 히데하루 야마이치스틸 주임연구원은 “CAST는 미세 돌기를 통해 발수성과 친수성을 부여할 수 있어 에어컨 실외기에 발생하는 결로를 억제해줘 에너지 절약에 도움을 줄 수 있고 성에제거, 적설방지, 김서림 방지 등 다양한 분야에 활용할 수 있다”면서 “CNT를 함유해 열전도성이 향상되기 때문에 전자기판과 자동차 헤드라이트 방열성 향상에도 도움을 준다”고 설명했다.

정현정기자 iam@etnews.com