고무와 페인트 등에 첨가돼 강도를 높여주고 점도와 탄성을 올려주는 물질이 '실리카 나노분말'이다. 반도체 제작에 사용되는 웨이퍼에 얇게 발라 연마능력을 향상시켜주는 첨단산업 소재이기도 하다.
그동안 독일의 데구사, 미국의 캐봇, 일본의 도쿠야마 등 선진국에서만 생산돼 왔다. 우리나라는 수입에 의존한다. 시장은 연간 2백억원대. 그러나 이제 실리카 나노분말을 우리 손으로 만들 수 있는 기반이 마련됐다.
한국지질자원연구원 자원활용.소재연구부 장희동 박사 연구팀이 국내에서 처음으로 가스 상태에서 입자를 제조, 성장시키는 에어로졸 공정으로 실리카 나노분말을 만들어내는 데 성공했다고 11일 발표했다.
장박사의 제조 공법은 염소가스가 배출되지 않는다는 점이 장점이다. 기존의 수입제품을 만드는 제조공정은 염화물계 실리콘 화합물을 원료로 사용, 유독성분인 염소가스가 배출돼왔다.
염소가스를 제거하고 이로 인한 장비의 부식을 막아야 하는 등 장비 설치 면에서 추가 비용이 들어야 했다. 장 박사가 이번에 개발한 공정은 비염화물계 실리콘 화합물을 원료로 사용해 훨씬 환경친화적이고 경제적이라는 설명이다.
물에 잘 녹는 실리카 나노분말을 유기용매에서도 잘 녹을 수 있게 표면 처리하는 기술이 공동연구자인 서강대 오세용(화공생명공학과)교수에 의해 개발됐다. 또 10~50나노m까지 원하는 입자 크기로 만들 수 있어 수입품에 비해 높은 경쟁력을 갖췄다는 평가다.
장박사는 "현재 상용화를 위한 세부공정 설계작업 중에 있으며 수입품(1㎏에 6천원)에 비해 싼 4천~5천원 수준으로 낮출 수 있을 것으로 예상된다"고 말했다.
장박사는 에어로졸 공정의 전문가로서 지난해와 올해판 '후즈후(Who's who) 인명사전'에 연이어 등재됐다.
심재우 기자
