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세라믹 만난 섬유, 첨단 소재로 재탄생 [경남일보 19.9.18]

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작성자 관리자 등록일 2019-09-18 조회수 55
세라믹 만난 섬유, 첨단 소재로 재탄생 
  

내열성·내구성 높인 소재 개발
방화스크린·車부품 등 제품화
일본산 의존 제품 국산화 대체

#사례1= 진주시 소재 드림실크(주)는 세라믹섬유의 초고온 내열특성과 실크 제직기술을 융합해 화염전파 차단이 가능한 방화스크린 원단을 개발중이다. 기존 방화스크린보다 3배 이상인 1500℃ 이상의 고온에서도 타거나 녹지 않을만큼 내열성을 높였다. 제품이 완성되면 일본산에 의존하고 있는 방화스크린 시장을 극복할 수 있을 것으로 보인다.

 #사례2=창원시 소재 (주)본시스템은 세라믹의 초고강도 내구성을 이용한 ‘로봇팔 정밀제어 세라믹감속기’ 개발 완성을 눈앞에 두고 있다.

기존 일본산 감속기와 비슷한 정밀도를 가지면서 부품수는 획기적으로 줄여 가격 경쟁력을 갖추고 있다. 대부분 일본산에 의존하고 있는 감속기를 국산으로 대체할 것으로 전망된다.

국내 기능성 섬유산업에서도 탈일본 움직임이 나타나고 있다.

경남도와 진주시가 세라믹과 섬유를 융합해 첨단화하는 사업을 추진하면서 섬유소재 첨단화와 일본산 제품 의존도를 낮추는 성과가 나타나고 있다.

지역 주력산업 세라믹융복합 첨단화 사업은 진주혁신도시 이전기관인 ‘한국세라믹기술원’과 진주시 소재 실크전문연구기관인 ‘한국실크연구원’이 사업을 수행하고 있다.

세라믹의 다양한 기능을 진주지역 실크 제직기술과 융합해 방화 스크린 원단, 전기 방사 의료용 나노 매트, 웨어러블 디바이스, 초고온 직물형 마이크로웨이브 발열체 등도 개발되고 있다.

또 세라믹 소재를 활용해 고내구성 정밀제어 로봇팔 세라믹감속기, 경량고강도의 친환경 전기자동차 일체용 Back-Beam(백-빔), 고강도 역분사 소방드론용 세라믹섬유복합 호스, 내마모 화력발전용 슬리브 등 응용제품 개발도 진행되고 있다.

드림실크가 개발중인 경량 방화스크린은 기존 쿼츠섬유에 현무암섬유를 더했다. 쿼츠섬유로만 된 일본산 제품은 내열온도가 500℃인 반면 이 제품은 세라믹소재 덕분에 1500℃로 열에 더 강하다.

특히, 공개된 공간에서 커튼처럼 방화스크린이 적용될 수 있다. 기존 금속재 방화셔터의 단점인 천장을 통한 확산을 효율적으로 차단할 수 있어 금속재 방화셔터와 함께 설치할 경우 화재 확산 방지를 높일 수 있다.

또 자동차·기차 등 수송기와 산업용 고온 내열재에도 사용될 수 있어 새로운 시장 창출도 가능하다.

가격 역시 일본산 제품(1m당 1만원)에 비해 더 저렴(1m당 9000원)하다. 드림실크는 올해안으로 원단 개발을 완료할 예정이다.

(주)본시스템이 개발중인 세라믹감속기는 5arc-min(아크-민) 이하의 정밀한 성능을 가지고 있다. 1arc-min은 각도 1도를 60등분한 것을 의미한다. 수치가 작을수록 더 정밀하다.

기존 감속기는 일본은 전세계 감속기 시장의 80%를 장악하고 있다. 국내시장도 마찬가지다. 본시스템이 개발중인 감속기는 듀얼사이클로이드 방식이다. 기존 일본의 사이클로이드 방식과 다르다.

기존 일본의 나브테스코와 스미토모 제품은 금속인 반면 본시스템은 세라믹을 사용했다. 덕분에 내구성이 더 뛰어나다. 또 일체형기어 형태로 부품수가 기존 11개에서 1개로 획기적으로 줄였다. 부품수가 줄어 가격은 일본제품(300만원)보다 저렴한 250만원에 가능해졌다.

전량 일본에서 수입하던 제품을 국산화해 일본제조공정에서 벗어날 수 있을 것으로 기대된다.

감속기 부품은 로봇·항공·정밀기계·자동화기기·조선·의료 등 동력전달 및 이송장치가 적용되는 산업전반에 활용되고 있다. 일본산 제품을 대체를 넘어 세계시장에도 도전할 수 있게 될 것으로 전망된다.

한편, 세라믹 첨단화사업은 2018년 12월 26일에 세라믹기술원과 실크연구원이 지역 주력산업의 활성화를 위한 업무협약(MOU)을 체결한 뒤 추진되고 있다. 경남권 주력산업 관련 중소기업과 진주 실크업체가 보유한 기술력에 첨단세라믹 융복합 기술을 접목해 우수한 첨단 부품소재와 완제품을 개발함으로써 지역 경제의 활성화와 일자리 창출 등을 위해 2021년까지 추진된다.

강진성기자 news24@gnnews.co.kr

 
진주시 소재 드림실크가 현무암섬유를 이용해 개발중인 방화스크린 원단에 내열 테스트를 하고 있다. 기존 일본산 제품보다 3배 이상 열에 강하며 가격도 저렴해 국산화 대체품으로 떠오를 전망이다. 사진제공=세라믹기술원

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