나노분말이란 입자의 지름이 10억분의1m(나노미터) 크기인 미세한 가루를 말한다.

금속 물질이 나노입자가 되면 밖으로 노출된 원자의 개수가 크게 증가하면서 녹는점이 크게 낮아진다거나 화학반응성이 크게 증가하는 등 새로운 성질을 나타낸다.

대표적으로 금(金)은 매우 안정적이며 일반적으로 촉매적인 활성을 갖지 않지만 나노미터 크기로 만들었을 때 매우 강한 활성을 나타낸다.

이러한 새로운 성질을 이용하면 전자회로를 잉크젯 프린터로 인쇄하는 것이 가능해지고 소량으로도 큰 효과를 나타내는 촉매로 이용할 수 있게 되는 등 나노분말은 여러 산업에 활용성이 크다.

그러나 나노분말은 제조공정상 필요한 기술력과 비용, 낮은 수율 등으로 인해 가격대가 높게 형성돼 수요처가 한정돼 있다는 문제점이 있었다.

(주)나노기술(대표 권태원)은 한국원자력연구원의 특허기술인 ‘전기폭발법을 통한 금속나노분말 제조’를 통해 나노분말의 보급확대에 기여하고 있다.

‘전기폭발법’은 전기적으로 금속의 와이어를 폭발을 통해 기화시키는 물리적 합성법의 일종으로 1㎜이하의 직경을 가진 금속와이어를 불활성가스분위기인 챔버에 넣어 응축된 고전압(약30kV)을 가해 폭발·기화시킨 뒤 냉각해 분말을 채집하는 방식이다.

물리적인 방식이다 보니 분말 크기에 편차가 있지만 평균 100나노미터의 입자를 얻을 수 있다.

분말제조시 평균 수율이 70~75%에 달하며, 화학제품을 쓰지 않기 때문에 분말의 물성변화가 없고 폐기물도 없어 친환경적이며, 제품 순도도 그대로 유지된다.

회사는 구리, 알루미늄, 니켈, 철, 텅스텐, 몰리브덴 등 전도성을 띄는 모든 금속나노분말과 합금나노분말, 금속산화물분말까지 생산 가능하다.

현재 시간당 350g의 나노분말을 생산할 수 있는 설비를 갖춰 가격 경쟁력을 확보했다.

회사는 고객사가 의뢰한 분말제품은 물론 구리, 알루미늄, 니켈, 철, 아연 등 10여 종의 나노분말을 판매하고 있다.

전기폭발법 독자기술로 분말 양산화…시간당 350g 생산

엔진치료제·장비 등 제품군 확대, 해외시장 공략 박차

이들 제품은 태양전지 등 전도성 페이스트를 사용하는 기업들에게 공급되고 있다.

(주)나노기술은 이러한 제조기술을 기반으로 기유에 나노분말을 분산한 엔진첨가제 ‘나노닥터’, 나노화이버, 분말 제조장비 등 솔루션을 공급하고 있다.

이중 ‘나노닥터’는 엔진오일에 30나노미터급의 초미세 구리·니켈 합금나노분말을 분산한 것으로 차량 엔진 실린더 벽의 마모부위에 붙어 복원 및 윤활막을 형성하는 엔진치료제다.

이를 통해 차량의 연비출력은 올라가고 소음·진동·유해배기가스는 줄일 수 있는 효과를 볼 수 있다.

회사는 연간 10만개의 나노닥터를 현대모비스, SK스피드메이트, 금호타이어 등 오프라인 매장과 온라인을 통해 판매하고 있다.

또한 고급 윤활유에 30나노미터급 금속 나노분말을 융합한 고급 합성엔진오일 ‘쿠닉스’도 함께 시장에 내놓고 있다.

(주)나노기술은 구형의 나노분말을 실 형태의 나노화이버로 만들 수 있는 형상제어기술을 확보하고 있다.

회사는 필터, 흡착제, 강화제로 사용되는 알루미나 화이버와 촉매, 흡착제로 쓰이는 산화철 화이버를 제조하고 있다.

나노융합기술에 대한 연구가 확대되면서 (주)나노기술은 나노분말 제조장치를 학교와 연구소에도 공급하고 있다. 회사의 장비는 친환경적이고 사용도 편리하기 때문에 많은 연구시설에서 호평을 받고 있다.

이에 발맞춰 미국, 중국, 동남아 등에 장비 대리점을 구축하고 영업을 확대해 나갈 계획이다.

나노분말 소재생산에서 부터 엔진첨가제 및 장비까지 어플리케이션을 확대하고 있는 (주)나노기술. 보다 저렴하고 안정적인 나노분말 솔루션 공급을 통해 나노 상용화시대를 앞당기는 주역이 되길 기대해 본다.

▲ (주)나노기술이 생산하고 있는 나노분말 제품과 엔진치료제 나노닥터.