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한화케미칼 ‘내열성·내화학성이 우수한 염소화 폴리염화비닐’ IR52 장영실상 수상

- 소방용 스프링클러 배관, 산업용 공정 배관, 내열 접착제, 인조모발 등 다양한 용도로 활용 가능왼쪽부터 백성협 수석연구원, 김양중 책임연구원, 진선정 수석연구원, 권혁칠 상무한화케미칼이 개발한 ‘내열성·내화학성이 우수한 염소화 폴리염화비닐(CPVC)’이 2019년 22주 차 IR52 장영실상을 수상했다. CPVC는 가장 흔히 쓰이는 플라스틱 소재인 일반 PVC보다 내열성, 내화학성 등이 우수해 소방용 스프링클러 배관, 산업용 공정 배관, 내열 접착제, 인조모발 등 다양한 용도로 활용 가능한 고부가가치 플라스틱 원료다. CPVC는 섭씨 93도 이상 고온 환경에서도 구조와 기능을 그대로 유지할 수 있고, 불에 잘 타지 않으며, 강도도 일반 PVC보다 2배 이상 높다.CPVC 국산화 개발 연구를 이끈 진선정 한화케미칼 종합기술연구센터 수석연구원은 “한화케미칼이 CPVC를 국산화하기 전에는 국내 업체들이 값비싼 CPVC 화합물을 수입해 사용해야 했다”라며, “국내 수요를 감안해 2012년부터 본격적으로 CPVC 개발에 착수했다”고 밝혔다. PVC에 들어가는 염소 함량을 늘려 CPVC를 만드는 과정은 고도의 기술력을 요구한다. 진 수석연구원은 “CPVC 제조에 사용되는 화학물질은 염소, 염산, 가성소다, 소금 등으로 독성이나 부식성이 강해 실험설비 구축에 많은 시간과 비용이 들어갔다”며, “실험 도중 1억 원짜리 화학 반응기를 2시간 만에 녹일 뻔한 적도 있었다”고 개발 과정의 어려움을 설명했다. 연구진은 기존 PVC 제조기술을 토대로 PVC 전체 부피 대비 공극(빈 공간) 비율(공극률)을 높여 빈틈 사이사이에 수지가 잘 충전되도록 해 생산성을 극대화했다. 특히 불필요한 반응 단계와 부산물을 줄이는 염소화 반응 최적화, 가변형 광 반응 기술(빛으로 제조공정 조절), 배합 기술 등을 적용해 경쟁 제품 대비 내열성, 인장 강도, 충격 강도가 우수한 CPVC를 만드는 데 성공했다. 2017년 4월 첫 시제품을 내놓은 한화케미칼의 CPVC는 미국위생안전기구(NSF)와 한국소방산업기술원(KFI)의 제품 품질 인증을 받았다.CPVC 세계 시장 규모는 올해 기준 5,500억 원으로 추정되는데 인도, 중동 등에서 온수용 배관을 중심으로 수요가 연 10%씩 증가하고 있다. 국내에서도 스프링클러 의무설치규정이 강화돼 CPVC 수요가 연 5~10%씩 증가하고 있는 추세다. 판매 초기에는 이미 자리를 잡고 있는 글로벌 업체들 때문에 수익성을 높이기가 어려웠지만, 현재는 생산공정을 최적화하면서 비용을 절감하고 판매처가 점점 늘어나면서 수익성이 개선되고 있다는 게 한화케미칼 설명이다. 한화케미칼 관계자는 “CPVC로 지난해 매출 250억 원을 올렸고, 올해 매출은 470억 원에 육박할 것”으로 예상했다.

취재부 2019-06-11

‘한-우즈벡 희소금속센터’, 국내 중소기업 장비 쓴다

관리자 2019-06-11

㈜일광폴리머 이전 안내

1990년 설립된 이래 국내에서 생산되지 않는 신소재와 기술력으로 고객이 세계시장에 진출할 수 있는 원천을 제공해오고 있는 ㈜일광폴리머가 화성 본사를 이전했다. - 이전 주소: 경기도 화성시 동탄기흥로 594-7 루체스타비즈빌딩 1110호- 전화번호: 031-8059-2325- 팩스번호: 031-8059-3351- 홈페이지: www.ikp.co.kr이전한 본사는 경부고속도로 기흥동탄 IC 바로 옆에 위치한 동탄 테크노밸리 첨단산업단지 내에 위치해 있어 주변 교통 접근성이 매우 뛰어나다.

편집부 2019-06-07

한국델켐, 오는 6월 27일 개최되는 인사이드 3D 프린팅 컨퍼런스 참석

오토데스크의 피터 로저스 이사, 금속 3D 프린팅 및 NETFABB 기능에 대해 발표 한국델켐은 오토데스크의 피터 로저스 이사가 다가오는 6월 27일 인사이드 3D 프린팅(Inside 3D Printing) 컨퍼런스에서 디자인과 금속 적층 시뮬레이션에 관련된 발표를 진행한다고 밝혔다. 인사이드 3D 프린팅 전시회는 세계 최대의 3D 프린팅 및 적층 제조 전문 이벤트로써 올해로 6회째를 맞이하고 있다. 피터 로져스 이사는 한국델켐이 국내 총판을 담당하고 있는 넷팹(NETFABB) 솔루션의 기술지원과 영업 분야를 총괄 담당하고 있다. 넷팹은 적층 제조 및 3D 프린팅의 최적화를 위한 전문 솔루션이다. 효율적인 빌드 준비 기능을 포함해 적층 제조의 최적화된 디자인 도구와 모델 편집 및 시뮬레이션 기능을 제공한다.최근 제조업 분야에서는 적층 제조기술을 도입하기 위한 일환 중 하나로 금속 3D 프린팅 기술에 대한 관심도가 높아지고 있다. 금속 3D 프린팅을 활용해 부품을 제작하고, 그 성과를 극대화하기 위해서는 준비 시간, 재료 사용량, 실패율을 최소화할 수 있는 전략이 필요하다. 피터 로져스 이사는 이번 컨퍼런스에서 ‘디자인과 시뮬레이션: 메탈 3D프린팅에서 소프트웨어의 역할’이라는 주제로 냉각 채널 금형 사례를 통해 금속 적층 시뮬레이션과 넷팹의 기능을 중점적으로 소개할 예정이다.피터 로저스 이사는 “넷팹은 금속 적층 제조를 위한 사전 검증 기능과 후공정에 필요한 CNC 작업 준비환경 등을 제공한다”라며, “이번 컨퍼런스에 참석하시어 금속 3D 프린팅의 최적화를 위한 솔루션에 대해 알아가시길 바란다”고 설명했다.문의: 한국델켐(주) 마케팅 팀 김유천 선임 스페셜리스트T. 02-6918-3821, E-mail. pr@delcam.co.kr

이용우 2019-06-07

“달걀 껍데기의 재발견”… 수소, 그래핀 만드는 촉매로! UNIST 백종범 교수팀, 알코올의 수소 변환서

- 수소 생산·그래핀 합성·쓰레기 재활용, ‘일석삼조 기술’로 주목백종범 교수(오른쪽)와 가오 펭 박사(왼쪽)가 달걀 껍데기와 알코올 변환 반응을 진행한 뒤 생성된 그래핀을 손에 들고 있다달걀 껍데기(왼쪽)와 이 물질을 활용해 만든 그래핀(오른쪽)의 모습산화칼슘을 이용한 알코올 개질 과정 단계별 사진달걀 껍데기에 열을 가해 만든 산화칼슘(Before)에 알코올을 붓고 500℃로 온도를 높여주면(During), 수소가 생성되면서 산화칼슘 표면에 그래핀이 형성된다. 반응 후 생성된 수소는 포집하고, 남아있는 산화칼슘 표면의 그래핀은 간단한 산(acid) 처리로 떼어낼 수 있다. 반응 후(After) 산화칼슘의 색깔이 시커멓게 변한 이유는 그래핀이 형성됐기 때문이다.산화칼슘을 이용한 알코올 개질 과정 모식도산화칼CaO)을 이용한 알코올의 개질 과정: 바이오매스 알코올은 식물의 광합성해 만든 자원을 기반으로 만들어진다. 이 물질의 구성성분을 활용해 다른 물질로 바꾸는 개질 과정을 진행하면 수소와 탄소 기반의 물질을 얻을 수 있다. 이번 연구에서는 알코올의 개질 과정에서 산화칼슘을 촉매로 써서 그래핀(BNPGr)과 고순도 수소를 생산해냈다. 이때 발생한 이산화탄소는 탄산칼슘으로 다시 변환되면서 산화칼슘 위에 얇은 층을 만드는데, 이 덕분에 탄소가 산화칼슘과 분리돼 얇게 한 층짜리 그래핀으로 합성된다.음식물 쓰레기로 여겨졌던 ‘달걀 껍데기’를 활용해 수소를 생산하는 기술이 나왔다. 알코올을 수소로 바꾸는 반응의 촉매로 쓰는 건데, 반응 후에는 껍데기 위에 그래핀이 합성된다. 쓰레기를 재활용하면서 수소와 그래핀을 만드는 일석삼조(一石三鳥) 기술이다.UNIST(총장 정무영) 에너지 및 화학공학부의 백종범 교수팀은 달걀 껍데기의 주성분인 탄산칼슘(CaCO₃)으로 ‘산화칼슘(CaO)’을 만들고, 이 물질이 수소와 그래핀을 만드는 촉매로 활용 가능하다는 걸 밝혀냈다. 산화칼슘을 촉매로 쓰자 기존보다 낮은 온도에서 반응이 진행됐으며, 별다른 분리공정 없이 사용 가능한 수소가 만들어졌다. 반응과정에서 산화칼슘 위에 탄소(C)가 얇게 쌓여 그래핀이 합성됐으며, 간단한 처리만 하면 쉽게 떼어내 쓸 수 있다.수소는 물(H₂O)이나 탄화수소(CnH2n+2), 알코올(CnH2n+1OH) 등 수소를 포함한 물질에서 얻는다. 이때 화학 반응을 일으켜야 하는데, 반응마다 적절한 촉매가 필요하다. 산화칼슘은 ‘알코올에서 수소를 만들어내는 과정’에서 우수한 촉매 성능을 보였다.알코올은 식물이나 미생물 등을 발효시켜서 얻으므로, 앞으로도 계속 대량생산 가능한 친환경 에너지원이다. 알코올 성분이 수소와 탄소, 산소이므로 다른 유용한 형태로 변환할 수도 있다. 이미 예전부터 알코올에 700℃ 이상의 높은 온도를 가해 증기로 만들면서 수소와 탄소 기반의 물질로 바꾸는 기술이 쓰이고 있다.(알코올의 증기 개질) 그러나 700℃ 이상의 고온에서는 수소 외에도 메탄, 일산화탄소, 에틸렌 등의 부산물이 발생한다. 따라서 생산된 기체 중에서 수소만 따로 골라내는 공정이 더 필요하고, 수소 생산단가도 올라가게 된다.백종범 교수팀은 알코올을 이용한 수소 생산의 단점을 촉매로 해결했다. 달걀 껍데기를 이용해 만든 산화칼슘을 써서 반응온도를 500℃로 낮춘 것이다. 그 결과 생산된 기체의 99%가 수소였고, 그래핀(BNPGr)도 산(acid)으로 촉매(산화칼슘)를 제거하면 바로 쓸 수 있는 상태로 생산됐다.백종범 교수는 “산화칼슘은 값싼 물질인 데다 달걀 껍데기를 재활용해 만들 수 있으므로 친환경적”이라며, “생산된 수소나 그래핀 모두 별다른 분리과정 없이 이용할 수 있다는 점에서 경제성도 높다”고 설명했다.제1 저자로 연구를 주도한 UNIST 에너지 및 화학공학부의 가오-펑 한(Gao-Feng Han) 박사는 이번 연구를 위해 구내식당에서 달걀 껍데기를 모으는 일부터 시작했다. 모은 달걀 껍데기를 가열해 산화칼슘을 만들고, 이 물질을 알코올의 증기 개질의 촉매로 활용하고, 알코올이 수소와 그래핀으로 변환되는 원리와 이 과정에서 산화칼슘의 역할도 풀어냈다.** 밀도함수이론 계산법을 이용해 알코올이 산화칼슘 표면에서 촉매 반응을 통해 선택적으로 그래핀과 수소로 변환될 수 있음을 증명하고, 반응이 촉매 표면에서만 일어나면서 자체적으로 그래핀 성장을 제한해 고품질 단층 그래핀을 얻을 수 있다고 밝혔다.이번 연구는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 최신호(4월 19일 자)에 실려 출판됐다. 중국 지린대학교의 칭 지앙(Qing Jiang) 교수와 지-웬 첸(Zhi-Wen Chen) 연구원도 이번 연구에 참여했다.연구지원은 과학기술정보통신부의 리더연구자지원사업(창의연구)과 교육부-한국연구재단이 주관하는 BK21 플러스사업, 우수과학연구센터(SRC), 창의소재발견프로그램으로 이뤄졌다.논문명: Low-Temperature Conversion of Alcohols into Bulky Nanoporous Graphene and Pure Hydrogen with Robust Selectivity on CaO자료문의: - 대외협력팀 장준용 팀장, 박태진 담당(052)217-1232- 에너지 및 화학공학부 백종범 교수(052)217-2510

이용우 2019-06-05

한국화학연구원, 유기태양전지 상온에서 롤투롤 인쇄공정 적용가능 기술 개발

이용우 2019-06-05

생기원, 열전도도 최대 2배 뛰어난 ‘메탈 하이브리드 방열소재’ 개발

- 전자부품 과열, 고성능 방열소재로 방지- 구리 등 금속 소재에 흑연분말 복합화해 600W/mK 급 열전도도 달성메탈 하이브리드 방열소재 시제품 2종과 분말 3종(좌측 상단부터 시계방향으로 Al계, Cu계 방열소재 시제품 및 Cu계, Al계, Ag계 방열소재 분말)전자제품이 제 성능을 오랫동안 유지하기 위해서는 작동 중 발생하는 열을 효과적으로 제어하고 방출해주는 방열부품의 역할이 중요하다. 전자부품 고장 중 약 56%는 과도한 발열 때문에 발생하며, 열 방출 문제로 작동온도가 임계치보다 10℃ 상승할 경우 제품 수명은 평균 2배 정도 감소하게 된다.최근 전기차나 IT, 생활가전에 들어가는 전자부품들이 고성능, 고출력, 고집적, 소형화되면서 작동온도가 기존 120~200℃에서 향후 최대 400℃까지 상승할 것으로 전망됨에 따라 고성능 방열소재 개발 연구가 중요해지고 있다.한국생산기술연구원(원장 이성일, 이하 생기원)이 방열소재로 주로 쓰이는 구리, 알루미늄 등의 금속 소재에 흑연분말을 복합화하여 열전도도*를 1.5~2배가량 향상시킨 ‘메탈 하이브리드 방열소재’를 개발했다.* 어떤 특정 물체에서 열이 고온부에서 저온부로 전달되는 정도(단위: W/mK)로, 열전도도가 높을수록 열에너지를 더 잘 전달한다. EV부품소재 그룹 오익현 박사 연구팀이 개발한 방열소재는 열전도도가 600W/mK 급으로 구리(400W/mK), 알루미늄(220W/mK) 단일 소재들보다 1.5~2배가량 높아 열 방출이 빠르며, 이는 세계 최고 수준이다. 또한, 기존의 단일 상용소재들과 비교해 부품 불량의 원인이 되는 열팽창계수가 1.5~2배가량 낮아 열로 인한 변형이 덜하며, 비중도 약 50% 수준이어서 전자제품 경량화에 유리하다. 열전도도 550~640W/mK 급 Cu계 메탈 하이브리드 방열소재 분말Cu계 시제품 표면에 층상 구조가 형성되어 있다개발된 방열소재 제조의 핵심은 흑연분말의 방향성 제어 공정기술, 그리고 금속 소재와 흑연분말을 복합화하는 소결 공정에 있다. 흑연은 고유의 물리적 특성인 이방성(異方性)*을 갖는데, 소결 공정을 활용하면 흑연분말을 열전도도가 우수한 방향으로 제어해 겹겹이 층을 이루는 형태의 층상(層狀) 구조**를 형성시킬 수 있다.* 물체의 물리적 특성이 방향에 따라 다른 성질 ** 사진 3 참조이 구조는 열전도도를 향상시켜줄 뿐 아니라 열이 특정 방향으로 방출될 수 있도록 유도하여 전자부품 발열 시 서로 달라붙는 융착 현상이나 뒤틀림 등의 문제를 방지할 수 있다. 연구팀은 3년간의 개발기간 동안 기존 방열소재인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag)을 대상으로 흑연과의 조성비, 방향성 제어율 및 최적 공정조건 등을 연구해 소재 활용도를 넓히는 데 주력했다. 그 결과, 열전도도와 같은 열적 특성을 전자제품 사양에 맞춰 소재별로 다르게 부여할 수 있는 방열소재 제조 원천기술을 확보했다.열전도도 550~640W/mK 급의 Cu계 방열소재는 전력반도체와 시스템반도체 분야에, 250~320W/mK 급 Al계 방열소재는 LED 분야에, 550~600W/mK 급 Ag계 방열소재는 트랜지스터와 같은 스위칭 소자 분야에 활용도가 높을 것으로 기대된다.오익현 박사는 “순수 국내 기술력으로 그동안 수입에 의존해왔던 방열소재를 국산화하고, 공정제어를 통해 세계 최고 수준의 고 열전도도 달성에 성공했다”고 밝히며, “향후 전기차, 5G 통신, 스마트그리드 등 신산업 분야에 적용할 수 있는 맞춤형 방열소재 실용화 연구와 기술 이전에 주력할 계획”이라고 말했다. 연구팀은 2019년 4월 국내 특허 등록을 완료했고, 5월에는 세계 최대 방열시장을 가진 미국에 특허를 출원했다. 한편 방열부품 소재 세계시장은 2019년 약 4조 원 규모로 형성되어 매년 3천억 원 이상 증가하고 있으며, 국내시장은 약 8천억 원 규모다.관련문의:- 한국생산기술연구원 EV부품소재그룹 오익현 박사(062-6006-180 / ihoh@kitech.re.kr)- 한국생산기술연구원 홍보지원실 이한영글 행정원(041-589-8039 / left0723@kitech.re.kr)

이용우 2019-06-05

로봇, 자동화 솔루션 전문기업 한양로보틱스 충남홍성으로 본사이전!

-한양로보틱스(주) 충남 홍성 내포 산업단지로 본사.공장이전.-수도권에는 인천에 송도연구소 설립하여 수도권 고객관리 및 연구개발 지속. 1997년 설립, 취출로봇을 기반으로 플라스틱 성형공장의 자동화 시스템을 전문적으로 제공해 오고 있는 한양로보틱스(주) 이하 한양로보틱스는 고객에게 보다 양질의 제품공급과 증가된 매출에 따라서 기존 인천 본사를 충남 도청 소재지인 홍성으로 5월 27일 이전하였다.이에따라 인천본사 및 공장은 충남 홍성 내포 산업단지로 이전하고 수도권에는 연구소를 별도 설립하여 제품연구 및 수도권 고객에게 차질 없는 지원을 할 것 이라고 밝혔다.한편 한양로보틱스는 koplas 2019에서 사출현장 전용 다관절 로봇 “H5”,를 세계 최초로 선보이기도 했으며, 기존 인천본사보다 2배이상 넓어진 본사로 이전하여, 지속적인 신제품 개발과, 고객지원그리고, 안정된 매출 상승을 기대한다고 영업본부장은 밝혔다.국내 토종 취출로봇, 다관절로봇,자동화 솔루션 제공 기업인 한양로보틱스의 발전을 기대해 본다.본사주소 : 충남 홍성군 홍북읍 봉신로 138-17 (우: 32277) [내포수소충전소 옆]본사 TEL : 041-406-8881~5 - 본사 FAX : 041-406-7730~4송도연구소: 인천광역시 연수구 송도문화로 119 한국뉴욕주립대학교, 공동관(멀티컴플렉스) 기계공학과실험실 B1093호- 연구소 tel : 032-582-5040 - 연구소 fax : 032-584-7042 #한양로보틱스,취출로봇,다관절로봇,자동화솔루션

관리자 2019-06-02