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기업지원성과 사례
占쏙옙占쏙옙占� 고내식성 친환경 세라믹 코팅제 기술 개발 |
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 미니 ROV(원격조종 무인잠수정) 시스템 개발 |
세라믹 코팅, 더 안정적으로 더 견고하게
보글보글, 맛있는 찌개를 끓일 수 있는 냄비.
세라믹 코팅으로 더 견고하면서도 편리해져
이제는 집집바다 하나씩 갖고 있을 정도로 흔한 도구가 되었습니다.
세라믹 코팅 용품에서 가장 중요한 건 ‘코팅’입니다.
30년 동안 세라믹 코팅 외길을 걸어온 대한화인세라믹.
우리가 사용하는 냄비들의 ‘코팅’이 이곳에서 이루어지고 있죠.
더 건강하고 견고한 코팅 기술을 위해
신기술 개발 노력을 멈추지 않는 대한화인세라믹.
세라믹 코팅이 주는 편리함을 공급하겠다는 의지로
오늘도 더 나은 기술을 위해 땀흘리고 있습니다.
안전한 음식, 깨끗한 주방을 위한
고내식성 친환경
세라믹 코팅제 기술 개발
주방 냄비와 다리미 열판, 지하철 전동차 내외장재와 건축 외장도료 등 세라믹 코팅이 사용되는 범위는 생각보다 광범 위하다. 세라믹 코팅은 불에 잘 타지 않는 불연성(不燃性), 친환경성, 내열성, 비점착성 등이 높아 최근 들어 더욱 각광 받고 있다. 많은 장점을 지닌 세라믹 코팅을 더 다양한 분야에 적용하려는 대한화인세라믹의 노력이 생기원 강원지역본 부 비철금속소재부품 박광석 수석연구원과 만나 철소재에 적용 가능한 세라믹 코팅제를 개발로 이어졌다
기술지원기업 대한화인세라믹㈜
연구책임자 강원지역본부 비철금속소재부품그룹 박광석 수석연구원
세라믹코팅, 철과 만나다
대한화인세라믹은 1987년 2월 설립되어 세라믹 코팅 기술로만 30년 이상 고객과 만나온 세라믹 코팅 전문 기업이다. 주방냄비, 다리미 열판 등 가정용품 뿐 아 니라 지하철 전동차와 건물 내외장재 등 안전이 필요 한 모든 곳에 대한화인세라믹의 코팅기술이 적용되 고 있다.
이들 제품에 코팅을 씌우는 이유는 간단하다. 바로 내구성을 높이기 위함이다. 불에 잘 타지 않고 높은 온도에서 색상 변화도 적으며 냄비의 경우 음식물이 눌러 붙지 않는 기능도 한다. 대한화인세라믹 이용진 이사는 창립 당시였던 1980년대 국내 세라믹 코팅기 술 시장이 불모지에 가까웠지만 기술 국산화를 위해 도전장을 내밀었다고 설명한다 .
“창립 이후 외길을 걸으며 ‘세라미카’라는 제품을 만 들었습니다. 졸겔(Solgel) 프로세스 이론을 상용화한 결과입니다. 졸겔법을 이용하면 낮은 온도에서 공정 이 가능할 뿐 아니라 균일하고 작은 입자 형태를 얻을 수 있습니다. 코팅도 잘 벗겨지지 않기 때문에 금속 산화물이 인체에 침투되는 걸 막을 수 있습니다. 하지 만 세라믹 코팅제는 알루미늄(Al)과 스테인리스(SUS) 등 제한된 소재에만 적용할 수 있기 때문에 시장을 확 대하는 데 어려움이 있었습니다. 적용 범위를 확대하 기 위해서는 철소재에도 세라믹 코팅을 적용할 수 있 는 새로운 기술이 필요했어요.”
때마침 이러한 계획을 갖고 있을 때 생기원 박광석 수 석연구원와 인연을 맺게 됐다. 2014년이었다. 박광석 수석연구원은 “그 시작은 IH(Induction Heating, 유 도가열)가 가능한 소재에 세라믹 코팅을 적용하는 기 술”이었다고 회상했다.
“당시 대한화인세라믹은 여러 고민을 안고 있었어요. 가장 큰 고민은 세라믹 코팅을 어떻게 하면 더욱 다양 하게 사용할 수 있을까 하는 것이었습니다. 특히 IH 시장이 커지는 만큼 여기에 사용할 수 있는 기술이 개 발되기를 원했습니다. 이를 위해 1차적으로 철소재 적용연구를 먼저 진행했어요. 철소재는 일반적으로 세라믹 코팅이 불가능하기 때문에 테프론 코팅이 적 용되고 있었죠.”
인덕션 시장까지 접수한 코팅기술
세라믹 코팅을 적용할 수 있는 제품 대부분은 냄비에 편중돼 있다. 최근 주목받고 있는 인덕션(Induction) 쿠커도 세라믹 코팅이 아닌 테프론 코팅이 사용된다. 자성특성을 요구하는 인덕션의 특성상 알루미늄 소 재가 아닌 철소재를 사용하고 있기 때문이다. 문제는 알루미늄의 경우 산화가 되더라도 표면에 안정한 산 화물층이 형성되어 세라믹 코팅층 성능에 영향을 미 치지 않지만, 철은 부식이 발생하면 녹(Rust)이 형성 되어 외관 불량과 함께 세라믹 코팅층 성능을 저하 시키게 된다는 점이다. 대한화인세라믹 이용진 이사 는 세라믹 코팅층의 기본 특성인 다공성 구조 때문에 100% 부식을 막기는 힘들지만, 거듭된 연구 과정 속 에서 세라믹 코팅 기술을 비약적으로 발전시킬 수 있 었다고 말한다.
“덕분에 지금까지의 4세대 기술에서 5세대로 전환시 키는 계기를 마련했습니다. 5세대 세라미카는 4세대 에 비해 내부식성이 약 30% 이상 향상됐습니다.”
5세대 세라미카를 개발하는 성과를 거뒀지만, IH에 적용할 수 있는 세라믹 코팅 기술을 개발하는 문제는 좀 더 복잡했다. 이때 국내 한 철강회사에서 알루미 늄 도금으로 중간층을 형성한 새로운 합금 소재를 개 발한다는 소식을 접했다. 박광석 수석연구원과 대한 화인세라믹은 이 소재를 IH에도 적용할 수 있다고 판 단, 결국 철소재와 비철소재가 합쳐진 합금 소재에 세라믹 코팅을 적용하는 기술을 개발할 수 있었다.
“알루미늄 도금 강판에 블라스팅 공정을 적용함으로 써 표면 조도를 형성했습니다. 비표면적이 증가하면 서 접합강도가 증가했어요. 표면 조도를 제어해 코팅 접합강도를 개선할 수 있었던 거죠. 뿐만 아니라 열처 리 시간을 조절함으로써 합금층도 제어해 가공 시 코 팅층이 떨어지는 걸 방지할 수 있었습니다. 최적의 합 금 층 두께를 알아냈고, 열처리 조건을 정립할 수 있 었습니다.”
쉽지 않은 시도였지만 그럼에도 세라믹 코팅이 널리 적용될 수 있도록 연구한 이유는 기존 테프론 코팅의 유일한 대체재라고 생각했기 때문이다. 테프론 코팅 의 소재는 불소로, 발암물질로 분류된다. 이로 인해 국제사회의 안전성 문제가 제기돼 왔다.
“세라믹 코팅이 중요한 이유입니다. 저희는 IH에도 사용할 수 있는 세라믹 코팅을 개발하고, 더 나아가 ‘수위선 표시를 위한 세라믹 코팅기술’에도 도전하고 자 합니다. 이는 쉽게 말해 전기밥솥 물 수위선 표시 에 세라믹 코팅을 입히는 기술입니다. 현재 물 수위선 도 테프론 코팅으로 이뤄져 있습니다. 하지만 최근 불 소의 유해성 문제가 대두되면서, 이를 세라믹 코팅기 술로 바꿔야 할 필요성이 제기되고 있죠.”
수위선의 코팅구조는 ‘베이스 코팅 → 패턴용 코팅 → 탑 코팅’으로 이뤄져 있다. 헌데 불소의 경우 녹는 성 질이 있어 층간 접착력이 비교적 좋은 편이지만 세라 믹은 녹지 않으므로 접착력이 약하다. 때문에 층간 코 팅의 안정성을 높이기 위해 층간 접착력을 강화하는 기술을 개발할 예정이다.
생기원의 도움이 있었기에 이 모든 연구개발이 가능 했다는 이용진 이사는 “세라믹 코팅만 연구해 온 기 업이기에 금속 지식에 대해서는 한계가 있을 수밖에 없다”며 “생기원을 만나 한계를 극복하고 장벽을 넘 을 수 있었다고 고마움을 드러냈다. 앞으로 세라믹 코팅을 사용할 수 있는 적용 분야를 더 욱 넓히고 싶다는 대한화인세라믹. 소비자의 안전과 건강한 삶을 돕는 기업으로 발돋움 하겠다는 이들의 다 짐처럼 더 나은 기술을 향한 발걸음은 계속되고 있다.
