October 15,2019

나노코팅 기술로 스텔스 비행기 제작

세계 신산업 창조 현장 (61)

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미국의 나노 랩스(Nano Labs)는 지난 20일 방충용 나노코팅 소재를 출시했다. 이 제품은 곤충, 거미와 같은 절지동물을 방제하는 기능을 갖고 있다. 해충을 퇴치할 수 있는 살충제 기능을 갖고 있다.

이 나노코팅제에는 해충을 방제할 수 있는 나노크기로 잘게 쪼갠 천연무기질(natural minerals)이 들어 있다. 이 물질이 들어간 나노코팅제를 어떤 물체 표면에 바르면 해충들은 연마제나 건조제처럼 펴져 있는 이 천연무기질을 접한 후 말라 죽어버린다.

특히 개미, 진딧물, 바퀴벌레, 흰개미 등 생명력이 강한 해충들에게 효과가 있다. 살충제 기능 외에도 고급 페인트 수준의 아름다운 색채와 질감을 갖추고 있어 세계 도료 시장으로부터 큰 주목을 받고 있다.

살충기능에서부터 방수・방진기능까지

나노랩스 측에서는 이 제품이 주택은 물론 농장, 사무실, 병원, 자동차, 헬스기기 등에 이르기까지 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 나노랩스의 연구진은 제품 출시에 앞서 멕시코에서 제품 테스트를 실시했다고 밝혔다.

▲ 최근 급속히 발전하고 있는 나노코팅 기술이 산업계 전반에 걸쳐 큰 변화를 불러일으키고 있다. 미국의 나노 랩스(Nano Labs)에서 웹사이트를 통해 나노 물질을 촬영한 사진을 보여주고 있다. ⓒhttp://nanolabs.us/


성능 실험이 있었던 곳은 멕시코만 부근의 농장, 해안지역 등이다. 주로 날씨가 더운 지역인데 과거 이 지역 사람들은 해충 방제를 위해 살충제, 미세한 그물, 살균・살충효과가 있는 훈증제 등을 사용했다.

그러나 이 나노코팅제가 등장함에 따라 골치를 앓고 있던 해충들을 말끔히 퇴치할 수 있었다. 나노랩스의 연구책임자 카스타노(Castano) 박사는 이 코팅제로 인해 농업계는 물론 건축・물류산업 등 각 분야에 큰 변화를 예고했다.

나노랩스의 사례에서 보듯 최근 나노코팅기술의 발전은 놀라울 정도다. 지난 5월 서울 코엑스에서 열린 ‘월드IT쇼 2013’에는 나노 기술을 이용한 스마트폰 방수 코팅제가 선보여 큰 주목을 받았다.

이 제품은 머리카락 굵기 2천분의 1 크기의 나노 입자를 스마트폰, 태블릿PC 등의 표면과 내부에 코팅해 물이나 먼지가 스며들지 않게 보호할 수 있는 기능을 갖고 있다. 미세한 나노분말로 인해 스마트폰 표면 질감을 더 예민하고, 생동감있게 할 수 있다는 것이 (주)알펠로 측 설명이었다.

이런 나노코팅 기술은 이미 스마트폰에 적용돼 시중 출시를 앞두고 있는 상태다. 업계에 따르면 삼성전자는 향후 생산할 프리미엄급 스마트폰에 나노코팅을 통한 방수・방진 기능 채택을 검토 중인 것으로 전해졌다.

시장조사 업체인 IDC에 따르면 2013년 스마트폰 출하량을 10억 대에 이를 전망이다. 스마트폰, 태블릿PC, 네비게이션 등 스마트 기능 가진 기기 전체 출하량은 24억 대로 예상하고 있다. 지난해보다 9% 증가한 것이다.

이 스마트기기에 방수・방진 기능을 갖춘 나노코팅제가 적용될 경우 어마어마한 시장을 형성할 것으로 관계자들은 내다보고 있다. 스마트기기 외에도 의료기기, 자동차, 농업 등 기타 산업에 이르기까지 응용 분야가 매우 넓어 기존 산업에 큰 영향을 미칠 요인으로 지목되고 있다.

첨단 전투기 스텔스 기능도 가능해 

러시아 테크놀로기야 사에서는 유리처럼 생긴 소재 ‘테크놀로기야’를 생산하고 있다. 비행기, 우주선, 쇄빙선 등을 제작하는 데에 없어서는 안 될 매우 중요한 소재다.

이 소재는 얇은 금과 인듐・황동을 분사해 다층 구조를 형성하고 있는 매우 미세한 제품이다. 각 층의 두께가 20나노미터를 넘지 않는데, 사람 머리카락 보다 수십 배 얇은 크기다. 그런데 이처럼 사람 눈으로 거의 보이지 않는 유리같은 표면의 박막이 놀라운 능력을 지니고 있다.

가장 주목받고 있는 기능은 스텔스(stealth, 레이더 식별 불능) 기능이다. 미세하게 첨가된 이 투명 나노코팅 소재가 비행기를 식별하지 못하게 만든다.

테크놀로기야 사이트에 소개된 자료에 따르면 적군의 대공 방어 시스템 신호가 비행기 기체에서 반사되지 않도록 하고, 조종실 장비가 적군의 전자 시스템에 식별되지 않게 해 준다. 극히 높은 고도에서 조종사들을 방사능, 특히 태양 방사능에서 보호하는 기능을 지니고 있다.

또 전자기파의 영향을 최대 250배까지 최소화할 수 있는 기능을 갖고 있다. 또 강한 빛을 받았을 때 눈부심 방지 기능을 보유하고 있다. 자외선 방지기능도 갖고 있어 고온에서의 작업이 가능하다. 플로렌과 나노튜브를 첨가해 강도를 대폭 강화했다.

지난 2010년 개발팀은 첨단 나노과학이 집적된 이 제품을 개발한 공로로 러시아 정부로부터 공로상을 받았다. 군사전문가들은 이 제품을 사용해 만든 러시아 5세대 전투기 ‘T-50’이 ‘도깨비 비행기’로 변신할 가능성이 크다고 전망하고 있다.

나노코팅기술의 기본은 나노미터 크기의 초박막 폴리머 층을 입히는 것이다. 이 때 사용하고 있는 나노소재가 어떤 소재냐에 따라 그 기능이 무한하게 변신할 수 있다. 다른 기술들과 융합해 21세기 산업 형태를 바꿔놓을 수 있는 첨단기술이라고 할 수 있다.

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