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CFA글로벌 박창조 회장

세계 최초, 꿈의 소재 동철합금(CFA) 제품화 성공

21세기 전 세계는 4차 산업혁명이 새로운 트렌드를 창조하고 있다. 그런데 4차 산업혁명을 선도하는 대한민국 기술에 전 세계가 깜짝 놀라고 있다. 꿈의 신소재로 불리는 동철합금 CFA가 장안의 화제다. CFA글로벌 대표이사 박창조 회장은 시련의 순간에도 수 많은 실험과 시행착오 끝에 특수용해 기술 개발로 동철합금 제작 및 상용화에 성공한 불굴의 기업가다.

 

2019년 새해를 맞아 대한민국 미래를 밝히는 신산업 현장을 독자들에게 알리는 기획을 마련, 벤처기업 CFA글로벌을 선정했다. 지난 125CFA글로벌(서울시 금천구 대륭테크노타운)본사를 방문해 박창조 회장을 만나 이야기를 들어봤다.

 

 

동철합금 CFA란 무엇인가?  

4차 산업혁명은 디지털기술로 촉발되는 초연결 기반의 지능화 혁명을 말한다. 사물 인터넷(IoT), 지능형로봇, 3D 프린팅, 빅데이터 클라우드, 인공지능(AI)은 초연결 사회로 변화를 이끄는 5대 주요 기술이다. 이러한 초연결 기술의 5G 통신 기술은 전기 전자 통신 기기와 장치들에 있어서 10배 빠른 데이터 속도와 1000배 더 많은 데이터 트래픽을 지원하는 것을 목표로 하고 있다. 그런데 기기와 장치들이 원활하게 작동하기 위해서는 수많은 정보량의 수집과 분석, 가공과 표출을 할 수 있는 안정적인 기기와 장비가 필수적이다.

 

장비를 만들었다고 끝이 아니다. 해결해야 할 문제점이 남아있다. 대규모 데이터의 송수신으로 인해 발생하는 열과 전자기파는 피할 수 없는 단점이다. 열과 전자기파는 기기장치의 성능 및 수명을 저하시키고 특히 오작동을 일으켜 자칫하면 인명사고도 날 수 있기 때문이다. 얼마 전 KT 아현 지사의 화재 발생이 주는 교훈이 크다. 이때 만약 CFA글로벌 벤처기업의 응용제품이었다면 어땠을까.

 

박창조 회장에게 동철합금 CFA란 무엇인지 질문했다. “말 그대로 동과 철로만 합금하여 이루어진 2원합금(包晶合金, peritectic alloy) 금속입니다. 그래서 접합하여 만드는 클래드(clad)메탈과는 전혀 다르죠라며 (/Cu)과 철(/Fe)을 임의의 비율로 합금하는 것은 비중차이 및 고상온도(固相溫度), 공정점(共晶點) 등의 문제로 불가능 하였으나 특수용해 기술 개발로 동철합금(銅鐵合金, Copper Ferro Alloy=CFA) 제작 및 상용화에 성공하였다라고 말했다. 그리고 동철합금에 스테인리스를 합금시키는 새로운 용해기술로 열전도성과 항균성이 높은 동스테인리스CSA(Cu+Stainless steel)도 개발 하였다라고 말했다.

 

물리학적으로 합금 불가능하다는 상식 깨 세계가 놀라

3%이상 제조 안 되는 것을 5%이상 가능케 한 혁명  

동철합금은 동과 철 2종으로 합금한 금속으로 다양한 용도 개발이 가능하여 세계적으로 많은 기업과 학계에서 관심과 연구개발이 이루어져 왔지만, 현재까지 금속으로 소재가치가 있는 합금을 만들기에는 매우 어려운 분야였다. 미국 Olin Brass사가 철 3% 이하의 동철합금을 개발했으나 소재로써 사용하기에는 제한적이었다고 한다. 그런데 CFA글로벌 벤처기업은 동과 철의 합금을 자유자재로 할 수 있게 해주는 촉매제 개발과 독자적인 용해, 주조 기술로 동철합금 개발에 성공한 것이다.

 

김영찬 기술본부장에 따르면 이미 철이 5%(CFA95, Cu95%+Fe 5%), 10%(CFA90, Cu90%+Fe10%) 이상인 동철합금을 만들어 내고 있다. 일본 유수의 기업(S전기, M제작소, U강관, H자동차 등)들은 동철합금을 이용한 2차 가공품(코일, 판재, 선재, 분말)을 이용하여 자사제품의 용도에 맞는지, 동철합금을 적용한 수십번의 실험 및 시험 등을 통해 커스터마이징 된 제품을 개발하고 있다. 이미 국내 L전자 등은 자사의 제품에 적용 가능한 분야를 연구개발하고 있어 머지않아 동철합금 소재를 적용한 제품을 출시할 것이다라고 말했다.

 

 

열과 전자기파차폐성 등 제품 특징 많아

미국 항공우주국 나사에서도 쓴다   

가장 큰 특징은 모든 전기, 전자, 통신제품의 제조분야에서 필연적으로 발생하는 열과 전자파를 해결해 줄 수 있는 점이다. 1. 전자기파 차폐성 2. 탄력성 3. 도전성 4. 방열성 5. 내마모성 6. 항균성과 살균성 등 어떤 동합금 금속에서 볼 수 없었던 탁월한 특성을 가지고 있다. 제품은 동과 철의 함량을 용도에 맞게 Billet, Slab, Rod로 제작·보급하여 사용처의 용도에 맞는 형상으로 제작이 가능하도록 했다.

 

제품에는 Billet, Slab, Rod 등 수 십 종이 있다. 그 외 은도금 극세선, 파우더, 나노 파우더 및 용액, 방열판, 틴팅필름, 에어컨용 튜브, 주석코팅, 전기접점용, 스마트폰용케이스, 음향케이블, IH조리기구, 금형소재, 나사 못, 소켓, 브레이크 패드, 수세미, 모터권선 등 헤아릴 수 없이 많다. 미국 항공우주국 나사에서도 쓰는 등 각종 산업분야에 활용 가능한 꿈의 신소재로 각광받고 있다.

 

광범위한 분야 신소재 활용 산업계에 크게 이바지 할 터 

예를 들면, CFA95(Cu95%, Fe 5%) 경우에는 5G, 자율주행차, 스텔스 기능을 갖춘 방산제품, EMP 등의 전계와 자계 모두를 차폐할 수 있는 전자기파차폐 분야에 뛰어난 성능을 나타내고 있어 어떠한 차폐제도 따라올 수 없는 놀라운 실험결과를 보여주고 있다고 한다. 전자기파차폐에 있어 전계는 도전성 재료를 통해 차폐 가능하지만, 자계는 철 등의 고강도 재료가 사용될 수밖에 없는 게 현실이다. 모바일 폰 등의 통신기기에는 그라파이트 등의 취성재료를 사용하는데 그것 대신 도전성과 강도를 갖춘 동철합금이 전자기파의 유효적절한 차폐 방법이고, 실험 및 실제 제품의 시험 등으로 최적의 소재임이 판명되고 있다고 한다. 자기장의 차폐는 시간이 지남에 따라 시효가 있어 동철합금의 적용분야는 더욱 확대될 전망이다.

 

금속 주조, 반도체 제조, 전자부품 제조, 이동통신 포함 통신 및 음향, 방송 장비 제조, 의료용 기기제조, 자동차 부품 제조, 가정용 기기 제조, 산업용 로봇 제조, 선박 및 보트 건조, 철도장비 제조업, 항공기 우주선 및 부품 제조, 전동기, 발전기 및 전기변환장치 제조. 그 외 협회, 단체, 대학교, 연구원 등 연구개발이 진행되고 있으며 용도 및 분야는 더욱 늘어날 것으로 전망하고 있다. 누구나 쉽게 이해할 수 있게 부연 설명을 붙이면, 화재예방은 물론 유리로 된 창문에 필름을 붙이면 여름에는 시원하고 겨울에는 따듯하다. 무엇보다 도청방지 기능도 있어 정보 유출을 고민하는 관공서를 비롯해 기업과 개인들에게도 좋은 소식이다.

 

 

충남 예산신소재산업단지에 공장 신설

상업화 체제에 박차를 가할 계획   

박창조 회장에게 앞으로의 계획을 묻자 동철합금(CFA)을 이용한 슬라브, 빌렛을 제조하여 상업화 체제를 갖추기 위해 충남 예산신소재산업단지에 약 9,917m² 규모의 공장을 세우고 2020년부터는 국내 및 해외시장에 본격적인 제품 공급을 시작할 것입니다라고 밝혔다. 또한 동철합금(CFA) 적용 가능 분야를 연구하는 전문 연구소 설립이 이뤄지면 수용자들이 요구하는 특성에 가장 적합한 맞춤형 제품을 공급할 수 있을 것으로기대한다고 말했다. 그 외 , , 연과의 지속적인 협력관계 구축과 연구개발 확대를 통해 최고의 소재를 공급하는 기업으로 발돋음하며, 일본, 중국, 미국을 비롯한 해외 주요 지역을 중심으로 해외시장에도 본격 진출해 세계적인 소재 메이커로의 입지를 넓혀 나갈 것이다라는 포부를 밝혔다. 그동안 중국 공장에서 제품을 만들고 일본 유수의 기업과 함께 연구 개발하며 수출했다. 이제 한국에서 공장을 가동하고 생산해서 수출 길이 열리면 그것은 한국 경제의 청신호가 될 것이다.

 

정부와 학회 등 관계기관의 지속적인 관심과 투자 필요  

오래전부터 동과 철의 합금을 생산하기 위해 학계와 세계적인 메이저 금속 회사들이 많은 노력을 해 왔으나 성공하지 못했다. 1929년 독일 학자 2인이 동철합금 논문을 발표했었고, 일본에서도 1964년 동경대학, 1967년 메이지 대학, 1970년 도시바기업에서도 연구 논문이 발표되었다. 2차 세계대전 종전 후 독일의 잠수함에 동철 합금이 사용되었다는 것을 알게 된 미국정부는 제조 기술을 확보하기 위하여 100만 달러의 현상금을 걸고 동철합금 개발자를 찾았으나 나타나지 않았다. 그 후 동철합금의 제조기술은 수수께끼로 남게 되었다. 이러한 의미는 동철합금이 장래의 산업에 중요한 신소재라는 것을 알 수 있다. 관련 산업도 함께 발전하고 국가 기간산업 발전 및 인력 고용 측면에서도 크게 이바지할 것으로 기대된다. 무엇보다 세계 표준화, 지적소유권 등 확보에는 정부와 학회 등 관계 기관의 지속적인 관심과 투자는 중소 벤처기업에 큰 힘이 될 것이다.

 

 

대한민국 국력 상징 신기술에 응원의 박수를    

미국 뉴욕 맨해튼 중심을 비롯해 세계 곳곳 큰 호텔에서 우리나라 삼성, LG 제품을 만나면 애국심에 절로 어깨가 으쓱해진다. 박창조 회장은 개인이 불굴의 기업가 정신을 발휘해 꿈의 신소재를 개발하고 중국 공장에서 제품을 생산하는 등 제2 대한민국 경제에 보탬이 될 국력 상징의 새로운 역사를 쓰고 있다.

 

하루아침에 된 것은 결코 아니다. 박 회장은 동철합금(CFA)을 개발하기까지 20년 이상 지구 몇 바퀴를 돌 정도로 매진했다. 많은 박사와 함께 머리를 싸매고 연구에 연구를 거듭했다. 주변에서는 절대 안 된다며 수십억의 돈이 들었을 텐데 미친 사람 취급하고 수군대는 따가운 소리도 했다. 그랬던 사람들이 이제는 너 나 할 것 없이 어떻게 합금에 성공할 수 있었는지 많이 놀라고 있다. 머지않아 세계 곳곳에서 CFA글로벌제품을 만날 것을 기대하며 자랑스러운 대한민국 기술에 응원의 박수를 보낸다.





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