[나노기술산업화시대, 우리가 이끈다] (8) 바이오니아

　탄소나노튜브(CNT)는 지름이 나노미터 크기인 관 모양의 소재다. 밀도는 1∼2g/㎤로 알루미늄(밀도 2.7g/㎤)보다 가볍고 강도는 철보다 100배 높다. 열 전도도는 다이아몬드와 비슷한 수준이다. 전기 전도도는 구리보다 1000배 이상이다.

바이오니아(대표 박한오)는 이러한 CNT에 금속을 혼합해 나노복합 재료를 만들었다. CNT를 균일하게 분산한 금속 나노복합재료를 사용하면 시스템 전체의 무게는 줄어들고 강도는 높아진다. CNT가 30% 정도 첨가될 경우 금속 자체보다 강도는 15∼20배 향상된다. 무게는 약 20% 이상 감소된다. 당연히 응용 분야도 무궁무진하다.

바이오니아는 여러 기업들과 협력, 소재 생산 뿐 아니라 소재 용도 개발을 통한 상업화와 추가 응용 기술의 개발을 진행하고 있다.

◇CNT-금속 나노복합체 양산=바이오니아는 한국과학기술원(KAIST)으로부터 기술을 도입, 제조 원천기술의 독점권을 확보한 후 양산 공정 개발에 성공했다. CNT-금속 나노복합체는 나노 크기의 금속 입자를 CNT에 화학적으로 결합시킨 소재. 이를 금속 분말이나 고분자 수지와 혼합하면 금속이나 고분자 수지의 강도와 전기전도도를 높여 새로운 소재처럼 활용할 수 있게 된다. 기존 CNT 활용의 걸림돌이었던 기존 소재와의 균일한 분산성 문제와 안정적 결합 문제를 나노 금속 입자를 통해 해결한 것이 특징이다. 물성도 획기적으로 높일 수 있다.

이 제품을 고강도가 요구 되는 금속 구조체 소재나 자동차 부품 소재, 군사용 방탄소재에 사용할 수 있다. 전기 전도도가 필요한 전자파 차단소재나 전지 전극소재, 정전기 방지 제품 등에도 폭넓게 적용될 수 있다.　

◇응용 제품 개발 주력=바이오니아는 2007년 파일럿 설비를 구축, CNT-금속 나노복합체 양산에 들어갔으며, 연구개발용 시약급으로 판매하고 있다. 바이오니아는 CNT와 코발트·니켈·구리 나노 복합분말에 이어 최근 티타늄과 알루미늄, 은 나노 복합분말을 개발하는 등 금속 종류를 확대해 가고 있다.

생산 제품은 국내외 주요업체에 판매 또는 공동 연구의 샘플로 제공하고 있다. 디스플레이용 백라이트 유닛(BLU)과 오일을 덜 쓰는 베어링, 전도성 고분자수지, PET 필름용 전도성 잉크 등의 신소재로 적용하기 위한 연구개발이 진행되고 있다.

최근 바이오니아는 미국 보스톤에서 열린 ‘NSTI 나노텍 2008’에 참가, 듀폰·로슈·모토로라·닛산 등 세계 나노 관련 업체로부터 주목을 받았으며 지난 주 개최된 ‘나노코리아 2008’에서도 지식경제부 장관상을 수상하기도 했다.

<인터뷰> 박한오 사장

-원래 바이오 기업으로 유명한데, 나노 기술 분야에 진출한 이유는?

▲ 바이오니아는 유전자 기술을 기반으로 합성유전자와 유전자키트 등 바이오 제품군에 집중해 왔다. 최근 바이오 분야에서 나노 기술을 도입, 바이오센서나 나노전달체를 이용한 유전자 신약 등 융합 기술을 바탕으로 혁신적 제품 개발을 시도하고 있다. 이에 장기적으로 유전자 신약 등의 응용을 목적으로 나노기술을 도입했다. BT와 NT를 융합한 개발 전략을 세웠다. 자성나노입자를 활용한 전자동 유전자 추출장비·키트 등 혁신적 나노-바이오 융합 제품을 출시하고 있다.

- CNT-금속 나노복합체로 상용화가 가능한 분야와 구체적인 계획은?

▲ 바이오와 대체에너지, 고효율 친환경 소재 등 다양한 응용분야에 적용될 수 있는 복합 신소재를 개발해 나갈 것이다. 금속과 혼합해 무오일 베어링 등의 분말야금 제품을, 고분자에 혼합해 하여 전도성 고분자나 전도성 잉크, 고기능성막 등을 개발 중이다. 전계방출 BLU에도 응용할 수 있다.

-탄소나노튜브-금속의 시장에 거는 기대는?

▲ CNT-금속 복합체는 CNT의 분산성 문제를 해결했다. 단기적으론 금속이나 고분자 수지의 물성 향상을 위한 신소재가 주 시장이다. 향후 연료전지·태양전지·2차전지 등의 전극재료나 자동차 부품·전자제품 등으로도 시장이 커질 전망이다. 관련 업체들과 함께 새 응용분야를 개발할 것이다.

한세희기자 hahn@