‘클린뷰 필름’ 국내산업 파급효과 크다 (2007-05-21)

‘클린뷰 필름’ 국내산업 파급효과 크다 (2007-05-21)


다기능성으로 건설 전자 조선 등 다양한 분야 응용
오염방지용 친수기능성… 日 단순 원천기술보다 업그레이드
도로가드레일, 방음벽, 터널, 지하차도 등의 오염방지 코팅적용

성균관대 생명공학부 바이오메카트로닉스학과 황헌 교수와 (주)카이네틱에너지(대표 이귀영)가 개발한 특수 기능성 필름인 ‘클린뷰 필름’과 코팅물질은 도로표지판의 결로현상을 원천적으로 해결하고 있다.

또한 정전지 방지, 초친수성, 자외선 차단, 오염방지, 항균-항미생물, 유해공해물질 분해 기능 등 다기능성을 보유하고 있다.


■기대효과

이 기술은 일본의 원천기술이 단순 오염방지용의 친수 기능성을 갖는 것에 비해 상당히 업그레이드된 기술이다.

현재 국내에선 황 교수팀이 일본에서 도입한 원천기술로 제작된 제품이 수입, 도로공사 등에서 시공되고 있다.

황 교수팀의 개발성과로 인해 해외수입대체효과와 함께 국내 산업에 상당한 파급효과를 기대하고 있다.

건설업계는 황 교수팀이 개발한 기술의 기능성을 활용할 경우 터널과 지하차도의 등 덮개유리와 타일벽면 오염방지 코팅, 차량 램프 오염방지, 차량 유리창 자외선차단 및 김서림방지 코팅, 도로가드레일 오염방지 코팅, 방음벽 오염방지 코팅, 건물외벽 오염방지 코팅, 유리창 자외선차단 및 오염과 결로방지 코팅 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

특히 전자업계는 디스플레이 표면 또는 핸드폰의 스크래치를 방지하는 초강력 표면보호 하드 코팅필름생산에 적용될 것으로 전망하고 있다.

이밖에 조선업계도 황 교수팀의 개발성과를 주목하고 있다. 선박 바닥면에 조개류의 부착을 막고 유체저항을 최소화해 선박의 운항에너지를 절감하는 친환경 특수코칭도료 기술로 채택될 것으로 기대하고 있다.

■기술설명

황 교수팀이 개발한 ‘클린뷰 필름’의 코팅면은 결로방지 기능에서 탁월한 지속성을 갖추고 있다.

주성분인 나노 입자로 이뤄진 무기물질의 금속산화미립자와 실리콘이 요철형의 프랙탈 구조 형태를 갖도록 해 결로방지 기능이 7년 이상 지속되는 특징을 갖고 있다.

코팅조성물은 결로방지 효과 외에도 200~380나노미터 대역의 자외선을 99% 이상 차단한다.

금속산화미립자의 초친수성 및 정전기 방지에 의한 자기세정으로 오염을 방지하고 항균-항박테리아 및 유해물질 분해 효과 등의 다양한 기능을 가지고 있다.

이러한 기능으로 도로표지판에 생기는 고질적인 결로 현상을 방지하고 자외선을 차단, 표지판 반사필름의 기능을 유지하고 표지판의 반사기능의 내구성을 크게 높이고 있다.

또 코팅 필름의 자기세정 및 오염방지 기능으로 인해 별도로 표지판을 청소할 필요가 없이 항시 깨끗한 표지판을 유지하는데 기여할 것으로 전망된다.

도로표지판의 결로 방지를 위한 대책으로 외부조명을 설치하는 등 전기사용으로 결로를 해소하는 공법과 비교하면 도로표지판 1개당 500만원에서 1천만원 이상의 설치 및 유지관리 비용의 절감 효과를 가져올 것으로 추정된다.

터널 및 건물 외벽용 오염방지 최첨단 나노 특수 코팅시스템은 터널 내벽의 타일과 덮개유리를 한 번의 코팅으로 밝은 조명과 청결 환경을 5년 이상 유지할 수 있다.

황 교수팀에 따르면 터널길이 500m기준 편도 1개 터널의 터널등 468개 작업을 기준으로 코팅 제품을 적용할 경우 터널 등 보수 유지비절감과 교통정체 완화에 따른 물류비 감소 및 사회간접 비용절감을 기대할 수 있다.

실제 터널등 기존 청소작업의 경우 한 회 청소로 2~3개월 청결도를 지속할 수 있다. 반면 클린뷰 코팅은 한번 부착으로 최소 5년 이상 청결도를 지속한다.

이에 따라 5년(기존 청소작업 한 회 비용 1천만원) 기준으로 한 해 2번 청소작업비용을 산출하면 1억원의 유지비용이 소요 된다는 점에서 획기적인 비용절감을 기대할 수 있다. 코팅을 적용할 경우 1천600만원의 비용으로 5년동안 별도의 유지보수비용은 없다.

국내 도로 터널의 수가 1천개소 정도임을 감안할 때 터널 내벽타일과 터널등의 코팅으로 인한 경제 사회적 이익은 5년에 걸쳐 대략 1천억원을 넘는 효과가 있을 것으로 추정된다.

이 코팅시스템은 일본에서 여러 분야에서 상품화되어 적용되고 있는 산화티탄계 광촉매 코팅과 비교, 오염방지 측면에서 월등한 성능을 가지고 있다.

산화티탄계 광촉매 코팅이 자외선을 필요로 하는 반면 황 교수팀이 개발한 코팅 시스템은 광선 제약조건없는 신기술의 최첨단 코팅이다.

이 코팅 시스템이 적용될 경우 현저히 떨어진 터널 내 조명환경을 일정 수준으로 지속적으로 유지할 수 있다. 또 터널의 환경을 밝고 청결하게 유지함으로써 운전자의 심미감을 향상시키고 교통사고를 현격하게 예방할 것으로 기대된다.

<인터뷰> 황 헌 성균관대 바이오메카트로닉스학과 교수

프랙탈(Fractal) 구조의 초친수성으로 결로가 방지된다는 것이 황헌 교수가 세계 최초로 개발, 국내에서 생산하는데 성공한 도로표지판 결로방지 특수필름과 코팅물질의 핵심 이론이다.

황 교수는 일본에서 이 이론을 근거한 특허 원천기술을 도입했다.

황 교수는 일본의 원천기술인 프랙탈 구조의 단순 층을 5~6층으로 강화, 코팅 표면적을 300배 이상으로 증대시켰다.

황 교수는 “코팅의 초미립자 산화주석과 산화아연은 전자전도성에 의한 정전기 대전방지와 초립자의 광활성으로 인해 기재에 부착된 오염물질을 분리 이탈시키는 기능을 갖는다”고 설명했다.

또 “이러한 기능에 의해 표면저항값이 10의 7~8승 옴에 불과, 공기중에 부유하는 미세먼지와 입자를 흡착하지 않는다”며 이러한 원리로 터널내벽 및 터널 등 오염방지 기능을 갖는다고 말했다.

또한 항균-항미생물 기능을 추가, 미생물 및 세균증식 억제를 통한 악취제거효과도 갖고 있다고 덧붙였다.

그는 초친수 기능에 대해 “친수성의 성질은 물이 더러운 물질과 기재 표면의 사이로 침투, 부착한 오염물질을 쉽게 분리 이탈시키게 하는데 친수성의 이러한 성질을 자기세정성이라 한다”며 “클린뷰 필름코팅은 초친수성 특성을 갖고 있는 자기세정성이 매우 강력하다”고 설명했다.

친수성이란 표면에 물을 스프레이 분무했을 때 표면에서 물방울 상태가 아닌 균일하게 물의 막을 형성하는 성질을 말한다.

황 교수는 터널등과 타일내벽 오염방지 스프레이 코팅에 대해 “코팅 물상은 산회티탄계 코팅물질이 아니라 특수한 프랙탈 형태의 결정구조를 갖는 무기질로 이뤄진 세라믹 나노 코팅물질”이라며 정전기 방지와 오염방지, 초친수성, 자외선 차단, 항균 및 유해물질 분쇄 기능을 갖고 있다고 설명했다.

또 정전기 방지 기능에 대해 “터널내에 부유하는 검은 카본(탄소) 미립자와 미세한 모래먼지가 터널 내벽에 부착해 더러워지는 것을 방지한다”며 “정전기가 잘 발생하는 건조한 상태에서도 뛰어난 효과를 발휘한다”고 설명했다.

터널등의 덮개유리 코팅에 따른 내열특성에 대해 “코팅물질은 나노크기의 금속산화 나노미립자로 100% 무기물질로 이뤄져 있다. 최대 허용온도는 섭씨 600도”라며 터널 램프에서 방사되는 열로 인해 코팅표면은 전혀 영향을 받지 않는다고 설명했다.

또 광투과에 대해서도 시험결과, 코팅유리의 경우 코팅되지 않은 유리와 비교해 99% 이상의 조도를 유지했다고 말했다.

이와 관련, 연세대 국가지정연구실인 광전자응용기능성분자연구실의 광투과 특성 측정결과도 투과도에서 95%이상의 자외선차단효과와 98%에 가까운 가시광성 투과 투명도로 조사됐다고 밝혔다.

또 더러움 방지효과 확인 시험결과, 180일 동안 수도권에 운행중인 스텐레스 차량외판에 부착, 표면에 점점이 스폿오염이 나타나는 표면오염물 측정결과 한달후 10평방센티미터당 하나의 스폿이 나타난 이후 경시변화가 없는 것으로 조사됐다.

반면 산화티탄계 코팅제의 경우 한달후 5개 스폿이 나타난 후 지속적으로 경시변화가 나타나 180일에 이르면 20개의 스폿 오염이 나타난 것으로 조사됐다.

김경환기자 hwan@