5,6월호 웹진 [People]

대유그룹 차세대 먹거리인 나노 소재 사업을 책임진다

대유플러스 신사업추진팀 박현기 과장

[사진] 대유플러스 신사업추진팀 박현기 과장

안녕하세요. 자기소개 부탁 드립니다.

저는 대유플러스의 신사업추진팀에서 탄소 나노 면상 발열체 / 나노 소재 적용 (방열, 난연, 전자파 차폐 등) / 차세대 태양광 모듈 개발을 맡고 있는 박현기 과장입니다.

대유플러스는 어떤 회사인가요?

대유플러스는 통신 네트워크 계열(LG U+, SK 등)을 중심으로 가전, 태양광 등 다양한 분야의 사업을 접목 확장하고 있습니다. 가전 분야는 대유위니아에서 판매하는 에어컨, 밥솥, 공기청정기 등을 공장에서 조립 생산하고 있으며, 신재생 에너지 분야는 태양광 발전소 건설 및 운영을 하고 있습니다. 더불어 차세대 태양광인 페로브스카이트, 유기 태양광 모듈에 대한 연구를 진행하며 미래 먹거리를 준비하고 있습니다. 마지막으로 나노 소재 사업으로 탄소 나노 면상 발열체, 난연 등 여러 가지 아이템의 사업화를 추진하는 것입니다. 나노 소재의 특성을 활용, 발열뿐만 아니라, 방열, 난연 등 다양한 분야의 아이템을 개발 중이며, 그중 제일 먼저 사업화까지 상품성을 확보한 발열체를 먼저 추진 중입니다.

[사진] 왼쪽부터 대유플러스 신사업추진팀 이영진 사원, 박현기 과장, 차형민 사원, 박상원 사원

주 업무를 구체적으로 설명해주세요.

크게 2가지 일을 추진하고 있습니다. 첫째, 나노 소재의 특성을 활용해 다양한 아이템에 적용하는 것을 개발하며 둘째, 차세대 태양광 관련해 페로브스카이트, 유기 태양광 모듈 연구를 진행하고 있습니다. 한마디로 표현하면 개발 파트에서 진행하는 연구를 양산화를 앞둔 시점까지 올려주는 역할을 해줍니다.

[사진] 나노 소재를 이용해 만든 잉크

탄소 나노 면상발열체가 정확히 어떤 것입니까?

발열체에서 CNTs라는 나노 소재 물질을 잉크화 하여 사용하고 있습니다. CNTs를 고분자 물질 내부에 균일하게 분산해 인쇄를 통해 면상 발열체를 만드는 것입니다. 탄소 나노 면상발열체는 잉크가 핵심입니다. 나머지는 인쇄를 해서, 모양을 어떻게 만들고 설계를 어떻게 하냐에 따라서 잉크의 특성이 다르게 나타나는 것입니다.

[사진] 대유플러스 보유 기술 및 적용 분야, 에너지 자립형 제품 소개 팜플렛

저희는 도료 잉크를 만드는 것이 핵심입니다. 잉크가 핵심이고 인쇄 방법에 따라서 구조를 바꾸고 발열체를 만드느냐, 방열체를 만드느냐, 난연체를 만드느냐 등 여러 가지로 달라집니다. 그래서 저희는 잉크를 다양한 발열체 모양으로 인쇄를 해서 찍어낸 뒤 전기를 공급해 에너지가 효율적으로 발열할 수 있게 만드는 역할을 합니다.
예를 들어, 종이컵의 온도를 올리는 열량은 이론적으로 정해져 있습니다. 기존에 발열체(wire heater)는 열량이 100이 필요하다고 가정하면, 30의 손실이 발생해서 130을 넣어줘야 제대로 발열이 됩니다. 저희는 이 손실을 최소화(30이하) 하는 역할을 하는 것이 주 핵심적인 기술 포인트입니다.

[사진] 탄소 나노 면상발열체 생산 설비

탄소 나노 면상발열체가 상용화하게 된다면 어떤 산업에서 활용할 수 있습니까?

면상발열체는 시중에서 굉장히 많이 쓰이고 있습니다. 전기장판이 그 가장 쉬운 예입니다. 그러나 현재 상용화 되어 있는 면상발열체는 저온 제품으로 온도가 최대 80도 이상 올라가지 않습니다. 또한 저가형 제품 시장으로 구성되어 있어, 제조 판매에 어려움이 많습니다.

저희 제품은 저가형, 저온에서 쓰이는 제품이 아닙니다. 가전, 자동차, 건축 등 열을 사용하는 모든 산업에서 사용 가능한 고온 제품으로 300도까지 올라가는 제품입니다. 경쟁 제품도 저온 제품이 아닌 고온으로 사용하는 세라믹 히터입니다. 시중 제품은 열 균일도가 좋지 않습니다.

예를 들어, 세라믹 히터는 사각형 박스에 봉 2개를 꼽아 놓는 것으로 봉이 지나가는 부분과 멀어질수록 열 균일도가 떨어집니다. 그래서 똑같이 열을 맞추기 위한 튜닝을 하게 되는데 이 과정이 굉장히 복잡하고 비용도 많이 듭니다. 그러나 저희 면상 히터를 쓴다면 면 전체에 고루 열을 유지할 수 있고 깔거나 떼거나 할 때 동일한 제품을 다시 깔 수 있는 편리하다는 장점이 있습니다.

또한, 기존 제품보다 내구성이 좋아서 외부에 노출되어 강한 햇볕에도 깨지지 않고 오래 갑니다.

[사진] 대유플러스 신사업추진팀 박상원 사원이 탄소 나노 면상발열체를 살펴보고 있다.

잉크가 핵심이라고 하셨는데, 외부에 발라만 놔도 충분히 면상발열체 역할을 하는 것입니까?

잉크라고 해서 페인트처럼 바를 수는 없고, 스크린 인쇄 방식(프린팅)으로 찍어냅니다. 두께가 동일해야 열이 균일하기 때문에 인쇄기를 이용해서 인쇄하는 것을 권장합니다. 업체에서 요청 시 되도록 저희 쪽에서 찍어서 제품을 드리게끔 상담합니다. 인쇄를 하는 것도 기술이기 때문에 잘못 인쇄해서 문제가 발생하는 것을 방지하고 있습니다.

[사진] 대유플러스 신사업추진팀 박현기 과장이 탄소 나노 면상발열체를 설명하고 있다.

면상발열체를 만드는 타 회사 대비 대유플러스가 가지고 있는 강점은 무엇입니까?

다른 회사들은 면상발열체 원료인 잉크를 사서 씁니다. 해외에서 원료를 수입하면서 제품 대응이 늦어 히터의 품질이 좋지 않으나, 저희는 즉각적인 대처를 통해 소비자가 원하는 품질의 히터를 제작하며 빠르게 대응하고 있습니다.

더불어 면상 발열체 구조로 300도 양산 성공 사례는 세계적으로도 어려운 기술입니다. 저희 팀은 나노 관련 연구를 시작한 지는 10년이 되었습니다. 특허는 탄소 나노 면상발열체를 비롯해 알루미늄 복합체, 나노 파우더 등을 다 포함한다면 국내 특허 19건, 해외 특허 6건을 가지고 있습니다. 그만큼 저희 제품에 자부심을 가지고 있습니다.

현재 양산 라인을 꾸린 지가 4년이 되었고 2년은 안정화, 2년은 홍보 위주로 활동을 했습니다. 가전, 건축, 자동차 부분 정도가 일부 있으나 현재는 스팟성으로 진행되고 있습니다. 이에 2019년에는 정기적 매출 확보를 위하여 노력하고 있습니다.

[사진] 탄소 나노 면상발열체 하우스 설치 사례 및 농업인 방문

지난해 화훼/농업용 하우스는 탄소 나노 면상발열체 모듈 제품을 개발했다고 들었습니다.

네 맞습니다. 현재 2세대 시범하우스에 작년 겨울부터 바나나 성장을 위해 난방을 진행하고 있습니다. 면상발열체를 벽에 붙이면 모듈을 통해 난방이 되는 겁니다. 하우스 전체에다가 하면 찢기거나 파손이 될 수 있어서 지금은 모듈 형태로 벽에 붙여 있고 파손이 되면 갈아주는 형식으로 진행하고 있습니다.

지금은 에너지 자립형이라는 상표 등록도 끝났고 현재 모듈 1세대 하우스는 가능성 타진을 위해서 했던 부분이고, 150평 규모의 2세대 시범 하우스에 바나나를 키운 것은 다른 업체와 협업을 통해 진행 중입니다.

앞으로 스마트팜 관련해서 3세대 하우스를 준비하고 있습니다. 3세대는 IoT로 구현하고 전력량도 컨트롤이 되는 방식으로 진행하려고 합니다. 빠른 성과보다는 미래 시장을 준비하는 과정이라고 볼 수 있습니다. 단가적인 부분도 있고, 농업이 생각보다 보수적이라서 시범단지에 농업인들을 초청을 해서 한 번 보고 가시면서 피드백을 받으면서 개선 작업을 하고 있습니다. 그래서 내년 정도에는 저희가 성과를 낼 거라고 생각하고 있습니다.

[사진] 2018년 나노코리아 박람회 참가 및 코팅코리아 기술홍보 세미나

앞으로 대유플러스에서는 탄소 나노 면상발열체와 관련한 추후 계획이 있다면 무엇인가요

탄소 나노 면상 발열체는 직접 개발해 잉크를 만들었고, 자제 생산 라인을 통해 제품화 구현을 하고 있다는 부분에서 큰 의미가 있는 제품이라고 생각합니다. 대유그룹 전체의 기술력을 보여줄 수 있는 연구&양산화까지 기술적 로드맵을 확립할 수 있게 노력하고 싶습니다. 그동안 탄소 나노 면상 발열체가 성장할 수 있게 지원해주신 부분을 보답하기 위해 자동차, 가전, 건축 등 산업 전반에 적용함으로써 미래 먹거리 시장을 책임지겠습니다.

마지막으로 하고 싶은 말이 있다면 해주세요.

첫 회사로 입사하여 올해 10년이 되었습니다. 그동안 많은 일도 있었고 많은 분들의 도움으로 탄소 나노 면상 발열체를 구현할 수 있는 기회를 얻은 것 같습니다. 끝까지 믿어 주시고 지원을 해주신 부분 헛되지 않도록 저희 팀원들과 함께 최선을 다하도록 하겠습니다. 고맙습니다.