KRICT 케미人터뷰 <우리끼리 케미>
북미시장 1위 'K-보일러',
"우리 기술로 더 높이 비상한다"
‘온돌(Ondol)’의 민족 한국의 보일러와 온수기가 세계의 사랑을 받고 있습니다. 특히 세계 최대 건축시장인 북미에서는 일본을 제치고 시장 점유율 1위 자리를 차지할 만큼 높은 기술력을 인정받고 있습니다. 그 중심에 ‘국가대표 보일러’로 불리는 경동나비엔이 있는데요. 이 자랑스러운 토종기업의 또 다른 비상이 화학연 화학소재부품 상생기술협력센터에서 착착 준비되고 있습니다.
Chapter 01
해외에도 우리 보일러 놔드려야지
“여보, 아버님 댁에 보일러 놔드려야겠어요”라는 광고로 유명한 경동나비엔은 국내 업계 1위를 넘어 수출에서도 독보적인 경쟁력을 자랑하고 있습니다. 북미를 비롯해 영국, 중국, 러시아, 멕시코, 우즈베키스탄 등 50여 개국에 제품을 수출하며 연매출 1조 원 이상의 성장세를 지속하고 있는 한국형 히든챔피언 기업이지요.
(좌) (주)시온텍 이경한 연구소장, (우) 한국화학연구원 이진희 책임연구원
특히 경동나비엔은 요즘 회사 전체 매출의 60%가 나오는 북미 시장의 지배력을 더욱 강화하기 위해 첨단 친환경 수처리 시스템 장착에 더욱 박차를 가하고 있습니다. 바로 상생기술협력센터 1기 입주기업 시온텍과 화학연 이진희 박사팀이 힘을 합쳐 개발하고 있는 ‘양극성막 정전용량 탈염 기술’이 그것입니다.
양극성망 정전용량 탈염 기술은 앞서 2021년 시온텍이 자체 개발해 산업부 혁신제품으로 지정된 ‘CDI 축전식 탈염기술’을 한층 발전시킨 고효율·친환경 수처리 기술인데요. 우수한 기술력에 더해 뛰어난 내구도까지 자랑하며 우리나라와 달리 넓은 국토로 사후관리가 쉽지 않은 해외 시장에서 더 큰 빛을 발휘하게 될 것으로 기대를 모으고 있습니다.
Chapter 02
10년 넘게 공들인 차세대 수처리 기술
먹는 물부터 산업용수까지 우리가 사용하는 물은 대부분 부유입자와 용존이온 형태로 존재하는 불순물들을 제거하는 특별한 공정을 거쳐 생산됩니다. 보일러와 에어컨 같은 냉난방 용수의 경우도 마찬가지입니다. 물에 녹아 있는 용존 물질이 배관에 찌꺼기(스케일)를 생성하게 되면 장비 효율이 저하되고 수명이 단축되기 때문에 지속적으로 수질을 관리해주어야 합니다.
지난 2000년 설립된 시온텍(대표 강경석)은 정수·소독 시스템과 살균수 제조장치 등을 개발하며 수처리 기술 고도화에 앞장서 온 기업입니다. 특히 10여 년의 걸친 연구개발 끝에 차세대 기술로 손꼽혀 온 CDI (Capacitive deionization) 기술의 핵심인 이온교환막 국산화에 성공하며 두각을 드러내기 시작했지요.
흔히 콘덴서로도 불리는 커패시터(Capacitor, 축전기)의 원리를 이용한 이 축전식 탈염기술은 기존 수처리 장치보다 에너지 소모가 적고 회수율도 높아 전 세계적으로 정수·연수 등의 수처리, 의약품·반도체·보일러에 필요한 초순수 제조, 해수담수화, 물재활용 산업 등 매우 다양한 분야에서 수요가 높은 기술입니다.
(주)시온텍 이경한 연구소장
“당시 화학연의 장비 및 기술지원에 힘입어 국산화에 성공한 이후에도 지속적으로 함께 기술 고도화를 추진했습니다. 기존의 단극 CDI 기술은 220장 정도의 전극이 켜켜이 쌓인 형태라 전기를 개별적으로 인가해야 하고 조립도 어렵습니다. 이에 따라 양쪽 두 곳의 극에만 전기를 인가해도 작동이 가능하며 기존 이온교환막의 유해성까지 저감할 수 있는 양극성막 정전용량 탈염 기술 개발에 힘을 쏟기 시작했습니다.” (이경한 시온텍 연구소장).
지속적인 세계시장 확대를 위해 선진적인 수처리 기술을 필요로 하던 경동나비엔이 시온텍의 새로운 양극성망 정전용량 탈염 기술에 관심을 보이기 시작한 것도 이 무렵입니다. 간단하고 효율적인 구조에 따라 가격경쟁력과 유지보수 측면 모두에서 높은 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 판단한 것이지요.
Chapter 03
한국의 혁신에서 세계의 혁신으로
때마침 문을 연 화학연의 화학소재부품 상생기술협력 플랫폼 사업은 이들이 추진하던 협업 구상에 더 큰 날개를 달고 있습니다. 소재·부품·장비와 탄소중립 등 화학 분야 국가전략기술의 목표 지향적 R&BD(Research & Business Development, 기술사업화)로 한국형 히든챔피언을 육성하겠다는 사업의 취지와 더없이 궁합이 잘 맞는 사례이기 때문입니다.
올해 3월 문을 연 상생기술협력센터는 화학연이 쌓아온 핵심기술 연구역량을 바탕으로 연구자와 크고 작은 기업들이 한 데 모여 화학소재·부품 국산화를 추진하고 있는 기술혁신의 새로운 거점 공간입니다. 화학소재·부품 핵심기술의 자립화를 위해 화학연과 수요기업, 공급기업이 함께 힘을 모으고 있는 3자 협력 플랫폼이지요.
현재 이곳에서는 양극성막 정전용량 탈염 기술의 상용화를 위한 시온텍-화학연의 공동연구가 한창입니다. 이경한 소장을 비롯한 5명의 시온텍 상주 연구진이 화학연 이진희 박사팀과 각종 실험정보와 데이터를 실시간으로 공유하며 제품 양산에 필요한 소재 최적화와 공정 설계에 몰두하고 있는 것인데요.
“상생기술협력센터 개관 이후 가장 눈에 띄는 점은 좀처럼 함께하기 쉽지 않았던 3개 주체의 커뮤니케이션 빈도가 확연히 늘어났다는 것입니다. 덕분에 각자의 역할도 더욱 선명해지고 있습니다. 시온텍이 기술 공급, 경동나비엔이 현장 적용, 화학연은 검증과 지원 등으로 세부 역할이 빠르게 구체화되면서 기술개발 속도에도 탄력이 붙고 있는 게 확연히 느껴집니다.” (이진희 신뢰성평가센터 책임연구원)
(좌)한국화학연구원 이진희 책임연구원 , (우) (주)시온텍 이경한 연구소장
이진희 박사팀의 주요 임무는 양극성막 정전용량 탈염 기술의 신뢰성 연구입니다. 세상에 첫 선을 보이는 혁신기술인만큼 전극 접합 문제, 사용 중 들뜸, 이온의 끼임 등 실제 양산제품에서 다양한 문제들이 발생할 수 있기 때문에 화학연의 첨단 분석기술로 이를 사전에 분석하고 선제적으로 대응책을 확보하기 위한 작업입니다.
이경한 시온텍 연구소장은 “화학연이 맡고 있는 양극성막 정전용량 탈염 기술의 신뢰성 확보는 우리 기술을 장착한 경동나비엔 제품의 출시 이후 더욱 중요해질 수밖에 없다”고 말합니다. 경동나비엔은 양극성막 정전용량 탈염 기술의 적용 범위를 주력시장인 미국의 가정용 제품에서부터 코인세탁소와 오피스빌딩 같은 다중이용시설과 산업용수 재활용 분야까지 빠르게 늘려갈 계획이라고 하는데요. 기술의 사용처가 중소에서 대규모 시설로, 민간에서 공공 영역으로 확대될수록 신뢰성이 제품의 성패를 가르는 핵심 사안이 된다는 설명입니다.
한편 개관 한 달을 맞은 화학소재부품 상생기술협력센터에서는 시온텍을 비롯해 고산테크, 리뉴시스템 등 3개 컨소시엄 입주기업이 수십 종의 첨단 장비와 화학연 연구진의 밀착 지원 속에 세계시장을 선도할 혁신기술의 사업화에 매진하고 있는데요. 앞으로도 이들 입주기업, 화학연 연구진의 활약상과 더불어 국내 소부장 생태계의 역동적인 혁신 거점으로 거듭나고 있는 상생기술협력센터의 모습을 계속해서 소개해드리도록 하겠습니다. 많은 응원 부탁드립니다!