헝가리 나노기술개발 우수 사례

- PVC 바닥재로 세계 주도, 10년 만에 개발된 대량생산기술 -

 ○ 헝가리는 구 사회주의 시절 이전에도 이미 기초과학이 발달된 나라로 유명세를 떨침. 헝가리과학자들은 전기모터, 점화플러그 등을 개발해 자동차의 상용화를 가능하게 했으며 텅스텐 전구, 볼펜, 엘리베이터 등 우리 생활과 밀접한 기술들도 이들을 통해 세상에 소개됐음. 과거의 위상 만큼은 아니지만 여전히 헝가리 과학자들의 활약은 세계의 주목을 받는데, 최근에는 나노기술개발로 실력이 여전함을 드러냄.

□ Graboplast

 ○ Graboplast사는 유럽 최대 PVC 바닥재 생산업체 중 하나이며, 특히 중동부 유럽에서는 선두를 차지하는 것으로 평가됨. Graboplast사의 R&D 투자비용은 매출대비 2%에 불과해 높지 않은 것으로 나타나지만, 자금과 노력을 나노기술에 집중해 신소재 바닥재 개발에 성공함.

 ○ 나노기술 관련 Graboplast가 처음으로 알려진 것은 2006년 개발한 병원용 바닥재 덕분임. 해당 바닥재는 PVC 제품임에도 표면은 화학적으로 다른 구조를 가지고 있어 내구성이 배가됐고 검은 신발 자국이나 담배로 인한 그을림이 남지 않아 시장의 호응을 끈 바가 있음.

 ○ 위 프로젝트를 통해 얻은 매출 중 1억1000만 포린트(약 5000만 달러)를 연구비용으로 돌린 Graboplast사는 이를 더욱 개량했고 2010년과 2011년 각 10만㎡, 50만㎡ 분량의 바닥재를 판매하는 성과를 거둠. 이 제품은 중국과 우크라이나 대중교통버스에 사용됐고 Gravoplast사는 세계 최대 수준의 PVC 바닥재 생산업체로 등극하게 됨.

Grabo Silver Knight 원리

자료원: Graboplast

 ○ 최근 Graboplast가 추진하는 나노기술 프로젝트는 'Grabo Silver Knight'로, 병원 등 의료기관용 바닥재임. 나노은과 나노이산화티탄의 결합체로 구성된 이 제품은 항박테리아성 성질을 지니고 있음. 즉, 별도 살균제를 사용하지 않아도 바닥재에 공기가 닿으면 멸균효과가 있다는 의미임. 은이온은 엔자임의 세포분열과 성장을 막고, 이산화티탄은 공기 중 해로운 박테리아의 99%를 분해하고 생물학적 오염을 화학적 반응을 통해 방지함. 이를 위해 필요한 것은 단지 빛, 산소 그리고 약간의 수분임. 즉, 일반공기와 빛이 닿으면 나노입자들이 반응한다는 것임. 추가로 흙이나 먼지 등을 분해해 청소하기 쉽게 해줄 뿐만 아니라 니코틴이나 포르말린과 같은 악취유발 성분을 분해해 공기를 정화하는 기능을 가짐. Graboplast사는 이 기술을 통해 2011년 7월 시카고 기술 상을 수여함.

□ Bay Zoltan 재단과 Szeged 대학

 ○ Bay Zoltan 재단은 1992년 설립된 비영리 과학연구재단이고, Szeged 대학은 현지 최고 대학 중에 하나임. 두 기관의 공동 연구를 통해 티탄산(titanate) 나노튜브가 개발된 지 10년 만에 대량생산이 가능해짐.

 titanate 나노튜브 사진

자료원: orgio.hu

 ○ titanate 나노튜브는 직경과 길이는 5~8나노미터, 100~150나노미터 수준이며, 독특한 기계적, 열역학, 전기적 성격을 띰. 안정적인 구조와 상대적으로 넓은 표면적을 가진 이 구조는 표면의 화학적 특징으로 물을 경화시키고 중금속을 제거할 수 있음. 또한 섬유 등 다른 구조와 결합할 경우 소수성 성격을 띤 재질을 만들 수 있으며 센서 등을 위한 반도체 역할도 수행할 수 있음. 또한 빛에 반응해 물에서 수소 가스를 발생시키는 것도 가능함. 이런 다양한 특수성질 덕분에 상용화할 경우 그 가능성은 무궁무진한 것으로 평가됨.

 titanate 나노튜브의 소수성

자료원: innoteka.hu

 ○ 상용화 가능용도

  - 건축자재용 PVC 제품에 충전시켜 물에 대한 저항력, 경도를 강화

  - 높은 경도를 지녀 유리 등의 강화 코팅으로 활용

  - 다양한 자재에 방수 성질을 부여(단순옷감부터 페인트 표면까지)

  - 센서용 반도체

  - 신재생 에너지원 생산(빛에 반응해 물을 수소로 분해)

 ○ 양 기관의 연구 노력 덕분에 크리스탈의 수열처리를 통해 대량생산이 가능해짐. 현재 생산량은 주당 1kg 수준이나 이는 근시일 내 주당 100kg으로 증가할 예정임. 현재 Bay Zoltan 재단과 Szeged대학은 공급계약과 관련해 여러 헝가리·유럽 기업과 협상을 진행 중임. 주요 관심업체들은 페인트 제조업체, 의료용품 제조업체, 광학제품 제조업체로 나타남.

□ 시사점

 ○ 현재 헝가리는 지리적 입지, 저렴한 노동력 등의 이유로 유럽의 생산기지 역할을 함. 하지만 헝가리의 우수한 브레인을 활용하기 위한 R &D 센터에 대한 투자도 늘고 있음. 우리 기업들도 현지 우수인력들을 활용하는 방안을 고려해야 할 것임. 이미 한국의 모기업이 현지 변압기 관련 현지 우수 엔지니어와 개발자들을 통해 기술을 개발하는 것과 같은 사례가 계속해서 늘어날 수 있어야 함.

자료원: graboplast, inooteka, Bay Zoltan Foundation, orgio