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뛰어난 엉덩이, 무릎 및 치과용 임플란트, 차세대 투명 항공기 유리창 및 자동차 엔진용으로 내구성이 증가된 코팅은, 유럽연합의 자금지원을 받은 IP NANOKER 프로젝트를 통해 더 저렴하게 제조할 수 있는 제품들 중 일부이다. 이런 물질 중 대부분은 이제 시장에 출시될 예정으로, 유럽의 경쟁력 및 일자리 창출에 기여할 것으로 기대되고 있다. 

2005년 시작된 4년간의 프로젝트는 유럽의 전문지식을 나노세라믹(nanoceramics) 및 나노복합체(nanocomposites)에 융합시키고자 시작되었다. 나노복합체는 온전히 세라믹과 크기가 1~100나노미터 크기의 금속 입자를 사용하여 만들어지며, 뛰어난 기계적 성능과 투명성, 생체적합성 및 마모저항성과 같은 중요한 기능성을 갖는 새로운 종류의 공업용 재료이다. 

이런 재료는 기존의 재료를 향상시키는데 활용될 수도 있다. 항공기 창문과 같은 일부 응용 광학분야의 경우, 유리는 취성(brittle)이 크다. IP NANOKER 프로젝트 덕분에, 나노세라믹은 투명성과 인성(toughness)을 모두 제공하며 이제 상당히 낮아진 비용으로 생산할 수 있게 되었다. 

사실 IP NANOKER의 가장 중요한 결과물 중 하나는 다이아몬드만큼 단단한 밀집된 새로운 나노구조 재료의 개발이다. 이런 초강력 재료의 제조는 고온과 고압의 극한 조건을 필요로 한다. 때문에 IP NANOKER 프로젝트 파트너가 이에 적당한 방전 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering) 기계를 개발한 배경이기도 하다. 

이 기계는 높이 12미터, 폭 6미터 및 5미터 깊이의 세계 최대의 장비이며, 400톤까지 압축력을 낼 수 있고, 지름 400mm까지 준정형( near-net shaped) 제품의 제조가 가능하다고 본 프로젝트의 코디네이터이자 스페인 과학연구위원회(Council for Scientific Research; CSIC) 소속의 Ramon Torrecillas는 밝혔다. 

본 프로젝트는 장기적인 영향을 미치게 될 것이다. 2013년, IP NANOKER 초기 참여자들이 나노구조의 다기능성 재료 개발에 있어서 연구소와 산업현장의 간극을 없애고 방전 플라즈마 소결 기계의 산업 현장에 적용하려는 목적으로 민관 협력체계(public-private initiative)를 구축하였다. 

시장에 출시될 새로운 나노재료 기반의 제품들은 초경도 절단 및 채광 도구, 세라믹 무기 및 우주 망원경에 사용되는 거울 등에도 적용 범위를 확대해갈 것이다. IP NANOKER의 또 다른 긍정적인 측면은, 2011년 프로젝트에서 분사(,spin-off)된 Nanoker Research라는 스페인 회사이다. 이 회사는 프로젝트 파트너였던 CSIC 및 Ceramica Industrial Montgatina사의 연구원들로 시작하였으며, 현재 19명이 일하고 있다. 

또한 IP NANOKER은 스페인에 나노재료 및 나노기술 연구소(Nanomaterials and Nanotechnology Research Centre; CINN)를 설립하였으며, CSIC, 오비에도대학(University of Oviedo) 및 Asturias 지방정부가 함께 참여하였다. 이것의 경제적 사회적 영향의 결과로, IP NANOKER은 두 가지 유럽의 프로젝트 대회인 Industrial Technologies 2012 및 Euronanoforum 2013에 수상하는 성과도 거두었다. 

프로젝트 완료 약 3년 후임에도 아직 프로젝트의 영향이 지속되고 있다. Torrecillas 교수는 본 현상에 기뻐하고 있으며, 유럽을 포괄하는 이런 프로젝트만이 이와 같은 보편적인 목표를 달성할 수 있다고 강조하였다. 산업체가 주축이 되는 IP NANOKER 같은 프로젝트는 고가의 기술 및 매우 특별한 노하우를 필요로 하는 최첨단 분야의 연구에 대한 적절한 프레임워크를 제공해 준다. 따라서, 재료과학, 화학, 물리학 및 공학 분야의 전문지식을 특정분야에 통합함으로써 프로젝트의 난제를 해결할 수 있었다고 평가하였다. 

 

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2014-06-13


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