`면상발열체`로 세계시장 선점

100억 투자… 수년간 연구ㆍ개발 결실

열선방식 벗어나 탄소나노튜브로 발열

전기효율 30% 높여ㆍ전자파 90% 차단

유리에 나노기술ㆍ다채로운 디자인 접목

`신개념발열체`， 돌ㆍ흙침대ㆍ온열매트 대체

화재ㆍ단선ㆍ다락ㆍ과열 등 문제 완전 해결

미국 `탐린사`와 협약체결… 미국시장진출

일본ㆍ중국ㆍ유럽기업， 샘플ㆍ기술협력 요청

발열의자， 김해ㆍ서울 등 버스정류장에 설치

　`신개념 발열체 개발` 유리산업에 나노융합기술을 접목한 넥스트뷰ㆍ원(주)(대표 고인선)의 완벽에 가까운 친환경 제품이 스포트라이트를 받고 있다. 함안에 위치한 넥스트뷰ㆍ원(주)은 이러한 나노융합 신기술을 발판으로 신제품을 생산하면서 미국 시장으로까지 진출하는 등 그 성장세를 늘려가고 있는 기업이다.

　△꿈의 신소재 `CNT`란?

　나노 소재인 CNT(carbon nano tube， 탄소나노튜브)는 지난 1991년 일본 NEC의 이지마 수미오 박사가 탄소구조를 조사하는 과정에서 우연히 발견했다. 수미오 박사는 1996년 3명의 과학자와 함께 CNT의 한 종류인 `풀러렌(Fullerene)`을 발견한 공로로 노벨 화학상을 수상했다.

　여기다 수미오 박사는 2차원 물질 `그래핀(graphene)`에 대한 획기적 실험 공로로 지난 2010년 2명의 과학자와 함께 노벨 물리학상을 받았다. `풀러렌`과 `그래핀`은 숯ㆍ흑연ㆍ다이아몬드와 마찬가지로 탄소 원자로만 이뤄진 물질이다.

　CNT는 구리와 전기전도도가 비슷하고 열전도율은 다이아몬드와 같다. 강도는 강철보다 100배나 뛰어나고 전기ㆍ기계적 특성이 우수해 2차 전지ㆍ차세대 반도체ㆍ자동차 부품ㆍ항공기 동체 등에 폭넓게 사용된다. CNT는 매년 인류를 바꿀 10대 물질에 포함돼 관심을 끌고 있다. 하지만 CNT는 제일 정복하기 어려운 10대 물질에도 포함된다. 이에 따라 매년 과학계를 포함한 여러 학계와 산업계에서 많은 연구가 지속되고 있다. 이러한 연구 노력의 과정이 20년이 지난 최근에서야 그 성과가 나타날 만큼 CNT는 밝혀내기 어려운 신소재다.

　하지만 CNT의 일종인 순도가 낮은 흑연은 이미 일상생활에 친숙하게 많이 사용되고 있다. 예컨대 학생들이 사용하는 연필심ㆍ석탄ㆍ낚시대ㆍ골프채 등 다양한 일상용품이다. 또 한편， CNT의 동위원소로 우리에게 친숙한 다이아몬드가 있다. 이와 관련해 국내에는 나노기술 연구개발비로 매년 수백억 이상이 사용되고 있고 그 동안 대기업 중심의 연구개발로 제품군을 형성해 왔다.

　이처럼 나노 기술은 한정된 자원을 좀 더 효율적으로 사용하면서 절약하는데 목적을 두고 있다. 특히 일 나노미터에서 수백 나노미터 정도 크기의 구조나 물질을 일상생활이나 산업에 활용할 수 있어 나노 물질을 제어하고 디자인하는 4차 산업혁명 가운데서도 지식집약형 산업으로 분류하고 있다.

　△세계가 주목한 `신개념 발열체`

　넥스트뷰ㆍ원(주)의 `신개념 발열체`는 기존 돌침대와 흙침대， 그리고 온열매트를 대체하며 인테리어 시장에서도 새로운 파장을 불러일으킬 전망이다. 특히 `넥스트뷰ㆍ원`은 유리에 나노기술을 접목한 나노융합 신제품을 출시하며 세계 나노 융합 시장을 선점하기 위해 도전장을 내밀었다.

　유리는 메소포타미아와 이집트에서 처음 사용된 후 세계 각지로 전파됐다. 기원전 1세기경에는 유리 제작과정에서 불 기법이 발명ㆍ사용됐고 7세기경에는 스테인드글라스가 등장했으며， 14세기에는 이탈리아 베네치아 `무라노 섬`이 유리 가공의 중심지로 부상했다. 그 후 유리가 산업화 단계로 접어들면서 많은 사람들이 유리를 사용하게 됐고， 유리병과 판유리를 만드는 공정도 자동화됐다.

　20세기에 들어와 안전유리ㆍ내열유리ㆍ광섬유 등과 같은 특수 유리도 개발돼 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 존재가 됐다. 특히 건축물의 창이나 술과 음료를 담는 병， 안경 렌즈， 거리의 네온사인， 자동차 등에서 많이 사용된다. 나아가 유리는 카메라ㆍ자동차ㆍ텔레비전ㆍ휴대폰 등을 만드는 데도 이제 없어서는 안 될 물질로 승승장구했다. 하지만 유리의 기능적 가치는 거기서 멈췄다.

　이러한 과거사를 뒤로 하고 `넥스트뷰ㆍ원`은 기초 소재인 유리에 나노기술을 접목시키고 현직 미술가들의 작품을 통한 다채로운 디자인까지 겸비해 새로운 나노융합 제품을 탄생시켰다. 바로 `면상발열체(面上發熱體)` 제품이다.

　`면상발열체`는 전기장판처럼 전기선을 넣는 열선방식에서 벗어나 나노미터 크기의 탄소나노튜브를 유리 표면에 코팅해 열을 내는 방식이다. 새로운 발열방식의 면상발열체는 화재나 단선ㆍ다락ㆍ과열 등의 문제점을 완전히 해결했다. 거기다 상대적으로 전기적 안정성을 높여 누전이나 감전 등의 위험성을 낮췄기 때문에 침대와 보료， 소파， 매트， 창호 등 기존 인테리어와 건축 분야에 접목하거나 대체할 수 있다. 가장 큰 특징은 전기효율을 30% 이상 높이고 CNT(탄소나노튜브)를 이용해 전자파도 90% 이상 차단한 것이다. 이는 중소기업에선 엄두조차 내지 못할 결과다. 넥스트뷰ㆍ원의 수 년 간에 걸친 연구ㆍ개발과 100억 원 이상의 기술 투자를 통한 결과물이 세계 최초로 최고의 나노융합 제품을 탄생시킨 것이다.

　넥스트뷰ㆍ원은 면상발열체 제품 상용화에 이어 최근에는 미국 건축외장재를 제조하고 유통하는 미국 텍사스 주에 위치한 전문업체 `탐린(TAMLYN) 사(社)`와 협약(MOU)을 체결했다. 미국 시장 진출을 위한 교두보를 마련한 것이다.

　이러한 미국 업무협약은 넥스트뷰ㆍ원과 탐린의 상호협력 기반을 구축해 향후 3년간 약 500억 원 상당 발열창호와 건축 외장재를 미국 건축시장에 선보이게 됐다. 이로써 한국 나노융합기술이 접목된 친환경 복합건축자재가 본격적으로 공급될 예정이다. 때문에 이번 계약은 한국에서 CNT응용제품이 해외로 역수출되는 첫 사례로 기록될 전망이다.

　한편， `탐린사`는 지난 40년 동안 미국에서 가장 많이 세계 최상급의 뛰어난 건축 자재를 공급하는 회사다. 이러한 탐린이 기존 단열시장에서 새로운 개념의 보온ㆍ발열재료를 도입해 센세이션을 일으키는 데 박차를 가하려 하고 있다. 그들이 특히 관심을 보이는 부분은 한국 전통의 구들장을 구연한 보료와 벽 난방 등이다.

　△발열체를 활용한 나노융합 응용 제품은?

　먼저 그 동안 일본과 미국이 주도해 온 CNT(탄소나노튜브) 응용시장에서 국내 업체들의 제품이 해외로 역수출되면서 주목을 이끌었다. 최근 CNT 소재와 관련해서도 공동개발과 공급계약협의를 타진하는 해외 선진기업들도 늘고 있다. 특히 최근 넥스트뷰ㆍ원이 개발한 CNT발열제품은 일본과 중국， 유럽 기업들에서 샘플요청이 쏟아지면서 더불어 기술 협력 타진도 잇따르고 있다.

　이에 대응하기 위해 넥스트뷰ㆍ원은 발열용 CNT 잉크 개발을 완료하고， 현재 연구된 제품을 시장에 선보일 정도로 완성도를 높여 놨다. 전기세가 높은 독일에서도 기존 발열시스템에서 한 단계 발전된 발열 유리 창호와 온수파이프로 발열하는 벽 난방에서 디자인까지 제공이 가능한 `벽 포인트 난방시스템`의 검증이 완료돼 지속적인 상담도 이뤄지고 있다.

　국내에서 이 기술을 적용한 발열 의자는 김해시와 창원시 등 경남 5개 자치단체를 비롯， 서울 서초ㆍ송파구， 부산 북구， 충북 진천군 등 전국 20여 개 지자체 버스 정류장에 설치ㆍ운용 중이다. 낮은 전력으로 난방이 가능한 게 특징이다. 특히 서초구에서는 시민들의 반응이 좋을 뿐만 아니라 `2018 대한민국 서비스만족 대상`과 `2018 대한민국 공공디자인대상`에서 `온돌 꽃자리 의자`가 선정될 만큼 발열의자의 제품 성능과 디자인은 탁월하다.

　또한 일반 소비자 제품으로 개발된 친환경 세라믹 침대와 소파는 기존의 일부 돌침대， 흙침대에서 지적된 승온 온도ㆍ전기료ㆍ항균성ㆍ라돈ㆍ전자파의 걱정이 없다. 이러한 최고급 제품을 개발 생산함으로써 넥스트뷰ㆍ원은 지역경제 성장을 선도할 뿐만 아니라 건강한 생활까지 보장하고 있다. 더불어 건축자재와 생활용품을 생산하는 토탈 테크놀로지 전문기업으로서 `의료와 에너지` 분야의 기술개발을 주도할 것으로 보인다.

　특히 건축자재의 새로운 개념으로 접근한 투명 발열 유리는 디자인 기능도 강화돼 인테리어 시장에서도 각광 받고 있다. 최근 유리를 건물외벽으로 사용하는 추세지만 색유리ㆍ필름으로 디자인 하는 수준에서 이제는 이미지와 사진 등 세라믹 프린팅을 할 수 있어 탈ㆍ변색 없는 특색 강한 인테리어를 할 수 있다. 또한 실내에는 벽에 포인트를 주는 인테리어로 발열과 라이트 기능에서 옵션을 선택할 수 있어 큰 면적으로도 제작이 가능하다. 이에 따라 소비자의 선택폭은 자연히 넓어지고 건축시장에서도 새로운 패러다임으로 자리매김 되고 있다.

　넥스트뷰ㆍ원의 고인선 대표는 중장비ㆍ유리 등이 전문 생산되던 이전의 넥스트뷰ㆍ원에서 전필우 기술이사를 비롯한 여러 운영진과 함께 현재의 `면상발열체`를 개발했다. 고 대표는 "면상발열체에서 나오는 원적외선은 게르마늄의 30배 정도다"면서 "상추까지 이 원리를 이용해 키워 봤는데 성공했다"고 자신감을 드러냈다. 또한 "LED등이 없으면 클 수 없는 어항의 수초를 원적외선의 열을 이용해 성장가능성을 실험했는데 지금 잘 크고 있다"면서 향후 이 기술을 이용한 다른 가능성 도전에 대한 신념을 내보였다.

　이 기술개발에 앞장 섰던 전필우 기술이사는 "넥스트뷰ㆍ원이 추구하는 나노융합기술은 4차산업 중 인류문화를 바꿀 수 있는 기초 산업이므로 앞으로 지속적 연구와 실험을 이어가겠다"면서 "이를 통해 좀 더 친숙하고 진보된 생활을 이끌 수 있는 다양한 신제품을 선보이겠다"는 의지를 밝혔다.

　한편， 원적외선은 파장이 가장 긴 영역의 적외선이다. 빛 파장이 길면 물체에 잘 흡수돼 침투력이 강하다. 때문에 이러한 열작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움을 줘 혈액 순환과 세포 조직 생성에 도움을 준다. 따라서 노화 방지， 신진대사 촉진， 만성 피로 등 각종 성인병을 예방할 수 있다는 연구 결과가 있다.

　넥스트뷰ㆍ원은 이스라엘에서 직접 수입해 온 프린팅 기계와 잉크를 통해 여러 이미지를 그래픽하고 있다.

　때문에 소비자가 원하는 이미지를 자유자재로 제작할 수 있다. 한 발 더 나아가 이러한 발열체를 응용한 제품은 건식 찜질방과 좌식용 매트에서부터 자동차와 고속열차， 중장비 발열 창문 등 기존 산업 분야에 접목이 가능해 활용 분야는 무궁무진하다. 오는 2020년 나노융합 시장 규모는 3조 달러로 추정된다. 얼마나 산업화로 연결시키느냐가 세계 나노융합시장을 선점하게 될 경쟁력이 될 것이다.