[나노강소기업이 뛴다]<8>조인크로스, CNT 함유량 10분의1로 낮춘 복합 소재 개발

중소기업이 탄소나노튜브(CNT) 사용량을 크게 줄일 수 있는 정전기 방지 복합소재를 내놨다. 가격경쟁력 확보가 절실했던 CNT 복합소재 산업 활로를 열지 주목된다. 이 회사는 구부리거나 늘려도 도전성을 잃지 않는 CNT 복합소재도 최초로 개발했다.

조인크로스(대표 이영태)는 고농축 CNT 복합소재 컴파운드(마스터배치)를 개발했다고 17일 밝혔다. 기존 복합소재에 특수 물질을 첨가해 고농도로 농축하고 CNT 각 입자를 연결했다. 덕분에 최고 10배로 희석해도 104~105Ω 수준 표면저항값이 유지된다. 전도성을 띤 CNT 입자가 고르게 분포돼 플라스틱, 고무 등에 첨가하면 정전기를 방지할 수 있다.

폴리스티렌(PS)-CNT 복합소재의 고농축 마스터배치
폴리스티렌(PS)-CNT 복합소재의 고농축 마스터배치

마스터배치를 최고 10배 희석해도 대전방지 기능을 유지할 수 있다. 단순 계산으로 CNT 사용량을 10분의 1로 줄일 수 있는 셈이다. 제작 단가를 낮추는 것은 물론이고 원재료 성질을 최대한 보존할 수 있다.

플라스틱이나 고무 등에 CNT를 첨가한 대전방지 소재는 시중에 많이 유통된다. 하지만 CNT 함유량이 높아질수록 원재료 물성이 변하고 단가가 올라가는 문제가 있었다. 조인크로스 마스터배치는 이 같은 문제를 해결할 수 있다. 반도체 트레이, 전력 케이블, 주유 호스 등 정전기 방지가 필요한 제품 활용도가 높을 것으로 기대된다.

이영태 조인크로스 대표
이영태 조인크로스 대표

이영태 조인크로스 대표는 “CNT 마스터배치는 기존 컴파운드보다 비싸지만 7배, 10배까지 희석해도 대전방지 기능이 유지돼 결과적으로 원가를 대폭 절감할 수 있다”며 “기존에 많이 쓰이고 있는 대전방지 트레이 외에도 정전기 방지가 필요한 분야라면 어디든 활용할 수 있다”고 설명했다.

조인크로스 핵심 기술은 CNT 입자를 고르게 분산시키고 입자 간 연결망을 구축하는 것이다. 이 기술을 활용해 고무, 우레탄 같은 연성 복합소재도 최초로 개발했다. CNT는 인장, 수축되는 연성 소재에 합성할 경우 입자 간 연결이 느슨해지면서 도전성이 약화되거나 사라진다. 결과적으로 정전기 방지 소재로서 기능이 상실된다.

스티렌에틸렌부틸렌스티렌(SEBS) 고무에 CNT를 첨가한 `나노카톤` 복합소재
스티렌에틸렌부틸렌스티렌(SEBS) 고무에 CNT를 첨가한 `나노카톤` 복합소재

조인크로스는 스티렌에틸렌부틸렌스티렌(SEBS) 고무에 CNT를 합성한 `나노카톤`, 폴리우레탄(TPU)에 CNT를 합성한 `나노탄` 복합소재를 생산한다. 두 소재 모두 구부리거나 늘려도 도전성이 유지된다. 기술 우수성을 인정받아 스위스 제네바 국제발명전 금상, 독일 뉘른베르크 국제발명전 은상을 수상했다.

폴리우레탄(TPU)에 CNT를 첨가한 `나노탄` 복합소재
폴리우레탄(TPU)에 CNT를 첨가한 `나노탄` 복합소재

이 대표는 “대전방지 제품에 CNT 복합소재를 적용할 때는 원소재 물성을 상하게 하지 않으면서 도전성을 구현하는 것이 중요하다”며 “조인크로스 복합소재는 구부리거나 늘려도 모든 표면에서 일정한 표면저항값을 구현할 수 있다”고 강조했다.

송준영기자 songjy@etnews.com