나노섬유 개발한다

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10억분의 1m를 의미하는 나노. 원자, 분자 단위의 초미세 물질들을 인위적으로 조작하는 나노 기술은 이제까지와는 전혀 다른 새로운 성질이나 기능을 창조함으로써 21세기를 이끌어갈 미래 산업으로 주목받고 있다.

그런 첨단 산업에 '굴뚝'을 대표하는 대구·경북 섬유업계가 도전장을 던졌다면…. 아직은 초보단계에 불과하지만 한계상황을 맞은 대구·경북 섬유산업에 신선한 활기를 불어넣고 있는 나노섬유 개발 움직임을 살폈다.

◇스스로 청소하는 섬유 흡한속건(땀을 흡수해 빠르게 건조시키는 것), 투습, 방수, 보온 등 기능성 섬유를 주로 생산하며 대구·경북 섬유산업의 신흥 강자로 급부상한 대구 성서공단내 신풍섬유는 차세대 캐시카우(주수입원)로 '나노섬유'를 선택했다.

신풍섬유가 올 초 특허청에 상표출원한 원단브랜드, '나노펀스(Nano Funcs)는 20㎚(1㎚=10억분의 1m) 크기의 Tio2(이산화티탄)을 섬유 원단에 골고루 분산시킨 첨단 섬유다.

이산화티탄은 빛의 고유한 성질을 활성화시키는 광촉매 고분자로 나노펀스 원단이 햇빛을 받으면 이산화티탄이 활성화 돼 세균억제, 냄세제거 능력이 자연스레 증가할 뿐만 아니라 초친수성(물에 대한 친화력이 아주 뛰어나다는 의미)까지 생겨나 공기 중의 습기에 의해 스스로 이물질을 걸러내는 셀프클리닝 기능을 발현한다.

이미 시제품 개발이 끝나 몇가지 문제점만 보완하면 시장 상용화에 이를 전망이다.

신풍섬유 윤상배 사장은 "웰빙 열풍으로 페인트, 벽지 등에 주로 쓰이는 이산화티탄을 의류에 적용하는 기술은 말처럼 쉬운 게 아니다"며 "벤처업체와 공동으로 거액을 투자해 스프레이식 이산화티탄 후가공기를 개발하기까지는 수많은 시행착오를 거듭해야 했다"고 밝혔다.

◇전기가 흐르는 섬유 올 초 성서공단 성서테크노밸리에 입주한 나노미래(주)가 한국섬유개발연구원과 공동으로 추진하는 '탄소나노튜브를 활용한 전도성 섬유'는 지난 21일 대구전략산업기획단이 실시한 2단계 지역산업진흥사업 R&D 단기과제 공모에서 1순위 지원 대상으로 확정돼 2005년까지 2년간 2억7천300만원의 사업비를 확보했다.

'탄소나노튜브를 활용한 전도성 섬유'는 전기 저항을 획기적으로 줄여 정전기 발생을 차단하거나 의류 속에 전기를 흘려보내 입고 다닐 수 있는 컴퓨터 옷을 개발하는데 핵심 역할을 담당하는 첨단 기능성 소재. 열분해 과정에서 나노 단위의 수많은 포어(미세기공)를 형성하는 탄소나노튜브는 전자파를 반사하는 전도성 금속과 달리 전자파 자체를 흡수해 전파 교란 같은 부작용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 전기저항이 기존 전도성 고분자보다 훨씬 작아 전기가 수백 배 이상 잘 통한다.

한국섬유개발연구원은 나노미래가 '정제분산' 기술을 통해 탄소나노튜브를 섬유와 섞거나 녹여 내면 이 고분자 폴리머에서 실을 뽑아내는 방사기술 개발을 전담할 계획이다.

대구전략산업기획단은 과제 평가 종합의견서에서 "매우 흥미있는 연구과제이지만 사업성이 어느 정도인지 충분한 검토가 필요하다"며 "탄소나노튜브를 활용한 전도성 섬유개발에 성공한다 하더라도 경제성 분석이 미흡해 상용화 여부가 뚜렷하지 않다"고 밝혔다.

◇탄소나노섬유 강화 복합재료 대구 달성공단에 위치한 삼우기업은 산업자원부의 21세기프론티어연구개발 사업의 섬유부문 과제 공모에 성공해 2002년부터 2005년까지 4년간 '고분자, 고강도 탄소나노섬유 강화 복합재료'를 개발 중이다.

탄소나노섬유 강화 복합재료는 기존 복합재료에 탄소나노섬유를 첨가해 그 기계적 특성을 월등히 향상시키는 첨단 소재. 자동차, 항공우주, 토목 건축, 의학 생체 분야 등 활용 범위가 무궁무진하다.

그러나 탄소나노섬유 강화 복합재료는 초기 투자 비용이 엄청나고 연구개발설비가 까다로워 대구·경북 연구단체만으로는 시도조차 불가능한 첨단 섬유 소재다.

삼우기업은 국책연구기관을 끌어들여 일렉트로 스피닝(전기 방사) 시설을 보유한 한국화학연구원에 나노 사이즈의 탄소섬유 제조를 맡겼고, 탄소나노섬유를 복합재료에 접합시키는 프리프레그(고분자 재료에 수지를 묻혀 말랑말랑한 접착층) 성형 기술 개발을 위해 한국기계연구원을 주관기관으로 선정했다.

삼우기업 김준현 이사는 "나노섬유 상용화는 말처럼 쉽지 않아 시장형성까지는 상당한 시일이 걸릴 것으로 보인다"면서도 "그러나 전통 폴리에스테르, 나일론 소재가 그 수명을 다한 이상 대구·경북 섬유산업의 새 '희망'과 '비전'은 나노섬유 같은 첨단 소재 개발에서 찾아야 한다"고 강조했다.