미래에는 세라믹이 어떻게 활용될까요?

꼬리에 꼬리를 무는 차세대 세라믹 활용법

세라믹의 활용2

우리 주변에서 주방기구, 가전제품, 보석, 유리 등으로

어디서든 쉽게 볼 수 있는 세라믹도 있지만,

미래 산업에 활용되고 있는 세라믹도 많아요!

에너지부터 디자인까지 혁신의 중심에서 세라믹은 어떻게 활용되고 있을까요?

내용은 한국재료연구원이 발간한 ‘세라믹아 놀자’에서 발췌하였습니다.

01 에너지와 세라믹

-미래 에너지원, 세라믹 연료전지

미래 동력원으로 최근 가장 각광받고 있는

연료전지는 90%가 세라믹으로 이뤄져있어요.

수소와 산소가 화학반응을 일으켜 물이 될 때

생기는 에너지를 이용해 전기를 만들어요

연료전지는 화학적 반응으로

전기를 발생시키는 점에서

일차전지, 이차전지와 비슷해요.

하지만 충전이 필요없고,

수소와 산소를 이요하여 매연 배출없이

전기를 만들 수 있어 환상적인 에너지원으로

주목받고 있어요.

-전기차 대중화의 숨은 공신 ‘유리 세라믹’

전기차의 심장인 이차전지는 외부의 전기 에너지를 화학에너지의 형태로

바꿔 저장했다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치에요.

이차전지 중 가장 잘 알려진 리튬이온 이차전지는

최근들어 파인세라믹을 비롯한 재료과학 기술이 크게 발전해

전기차 배터리 후보군에서 가장 선두에 있어요.

현재 화학적으로 불안정한 전류흐름을 막기위해

유리세라믹 재료로 층을 형성하는 방법을 활발히 연구중이에요.

02 세라믹과 로봇

-도자기도, 생체조직도 ‘로봇이니까 괜찮아’

세라믹 산업에서 로봇은 이미 폭넓게 사용되고 있어요.

대표적인 경우가 로봇이 세라믹 블록을 깎아 치아의 보형물을 제작하는 세렉시스템이에요.

이는 구강 카메라로 입안을 촬영한 뒤 컴퓨터가 3차원으로 인식하고, 새로 복원할 치아를 정밀하게 디자인해요.

이후에 밀링머신 형태의 로봇이 사이즈에 맞게 치아를 제작해 당일 방문과 치료가 가능해졌어요.

-세라믹 만드는 로봇, 로봇 만드는 세라믹

세라믹은 고강도 고내식성의 특징을 갖고 있어 가공에서 어려움을 겪기도 해요.

로봇은 이를 극복하고 더 정밀하게 가공하여 생산성을 크게 높여주고 있어요.

또 세라믹 생체조직 재생과 결합력 등을 이용해, 나노분야와 융합하고,

미래형 로봇의 지능형 생체잴로 활용하는 방안도 활발히 연구중이에요.

이미 개발되고 있는 휴머노이드 로봇들의 동작을 책임지는 드라이브 모듈 등에는 강철 축보다 내마모성이 뛰어난 세라믹 축이 사용되고 있어요.

-세라믹 섬유

세라믹을 일차원적 구조를 갖거나 기다린 실로 만든 것을 ‘세라믹 섬유’라고 해요.

가볍고 강한 세라믹 섬윤는 자동차 버스, 자전거, 건물의 뼈대와 내외벽,

타일 등 다양한 일상 제품에 두루 쓰이고 있어요.

-건축시장에 부는 열풍, ‘세라믹 사이딩’

최근에 열풍이 불고 있는 세라믹 사이딩은 건물의 유지보수 수고를 없애주는 신소재로

오염과 변색에 강한 외장재에요.

시멘트에 섬유 보강재를 첨가해 고압으로 성형한 것으로 경제성이 좋고 색상을 자유럽게 선택할 수 있다는 장점이 있어요.

04 디자인 속 세라믹

-트렌드를 선도하는 기술

최근에는 유리와 도자기 같은 전통 세라믹뿐만 아니라 최신 스마트폰의 메탈케이스처럼 파인세라믹을 이용한 디자인도 세계적인 트렌드가 됐어요.

현대적인 세라믹 디자인은 색채, 형태, 장식이 주로 강조되던 전통 세라믹에서 재료, 기술, 생산, 유통을 포함하는 개념으로 발전하고 있어요.

세라믹디자인학과, 세라믹콘텐츠학과 등 관련학과가 크게 늘고 있으며,

이런 세라믹 제품의 디자인 전문가를 일컬어 세라미스트라고 불러요.

먼 미래에는 또 어떤 분야에서 세라믹이 활용될까요?

우리의 예상을 뛰어넘고 혁신을 앞당기는 역할을 하는 만큼, 그 변화를 기대해 봐도 좋겠죠?