“대한민국 탄소소재 강소기업을 만들기 위해 함께 달린다”

(재)경북하이브리드부품연구원  문지훈 박사

문지훈 박사

지난 2007년 설립 이후 경상북도 지역경제 활성화와 산업발전에 이바지해온 경북하이브리드부품연구원은 특히 탄소소재 분야의 강점을 가지고 경북지역 “탄소성형부품 설계해석 및 상용화 기반 구축사업”은 물론 신(新)성장 산업으로 발전시키기 위한 다양한 과제를 추진해오며 탄소산업 연구의 메카로 떠오르고 있어 주목을 받고 있다. 거점사업 총괄책임자인 문지훈 박사는 이러한 성장의 원동력에 대해 첫 번째로 활발한 사업 수주를 바탕으로 가시적인 연구성과가 그 비결이라고 귀뜸했다. 이는 공공부문 일자리 창출과 기업 매출 증대와 더불어 자연스럽게 지역경제와 산업발전의 원동력이 되어주고 있는 셈. 이러한 꾸준한 성장을 통해 지난 2017년 지역일자리 창출 및 지역산업과  국가경제 발전에 기여한 공으로 ‘중소벤쳐기업부장관 표창’ 도 수상한 바 있다. 특히 최근에는 경북형 탄소소재부품산업 스마트특성화 공모사업에 선정되는 쾌거를 거두기도 했다. 탄소소재 부품산업 리사이클링 R&D 거점센터에 약 3년간 국비 100여억원과 지방비 98억을 지원받는 이번 사업은 경주에 탄소소재 부품 리사이클링 센터를 구축하고 이에 맞는 장비와 설비 구축 품질고도화 기술지원, 전문기술교육 및 인력양성 사업이 추진될 예정이다. 이번 성과를 통해 탄소소재를 활용한 친환경 리사이클 新산업 인프라를 구축해 나갈 수 있을 것으로 기대한다고 밝힌 문 박사는 앞으로도 지속적인 연구 성과를 통해 경북 탄소산업의 활성화에 기여해 나갈 것이라고 의지를 밝혔다. 국내를 넘어 세계적인 기술력으로 탄소소재 분야 강소국가로 도약을 예고하고 있는 ㈜경북하이브리드부품연구원 문지훈 박사에게 사업에 대한 소개와 성과 그리고 핵심 역량 및 기술력 향후 비전 및 계획에 대해 함께 이야기를 나눠봤다. 

4차산업 혁명 시대, 니즈에 맞는 사업 추진과 연구성과 펼쳐오다. 
경상북도 출자기관으로써 하이브리드 부품 소재 분야 연구개발과 기업지원 및 기술사업화 확산을 위해 노력해온 경북하이브리드부품연구원은 4차산업 혁명 이후 빠르게 변화되는 산업 전반에 대한 니즈를 읽고 그에 걸맞는 사업 추진과 연구성과를 지속적으로 펼쳐왔다. 특히 최근 파리기후협약 이후 세계적으로 수송기기에 대한 환경 및 연비 규제 강화와 더불어 화석연료를 사용하는 내연기관에서 전기 및 친환경 에너지를 기반으로 구동되는 수공기기에 대한 빠른 전환이 진행되는 가운데 기존 철강 소재의 강도에 버금가면서도 가벼운 무게를 자랑하는 탄소복합소재(경량화소재)에 대한 개발을 추진해왔다. “갈수록 강화되는 국제사회의 규제에 맞춰 국내 자동차 기업들도 이를 극복하기 위한 노력들을 기울여 오고 있습니다. 자동차 무게를 줄이는 것이 가장 효과적인 방법으로 이는 기존에 사용되는 금속을 대체할 탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 이하 CFRP)이 주목을 받고 있습니다.” 

‘탄소 융복합 인프라 장비구축사업’ 및 ‘탄소산업 기반조성사업 연구개발과제’,‘ 탄소성형부품 설계해석 및 상용화 기반구축’ 사업 등 등 다양한 탄소관련 과제를 수주하며 이 분야 최고의 전문가로 통하는 문 박사는 현재 자동차 차체/샤시부품을 경량화할 수 있는 탄소거점센터 구축으로 국내 탄소산업 활성화의 대들보 역할을 톡톡히 해내고 있다. 특히 이번 사업은 자동차 부품 산업 집약도가 높은 대경권에서 탄소복합소재를 적용한 경량화 부품개발의 선두주자로 그 역할을 해내며 지역 경제 동반성장의 발판을 마련할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

문지훈 박사

구미와 경산에 상용화인증센터와 기술지원센터 건립 추진한다. 
본 사업을 통해 경북에 탄소성형부품 상용화 인증센터(구미)와 탄소성형 설계해석 기술지원센터(경산) 등 2개 센터건립을 추진하고 있다고 설명하는 문 박사는 경상북도의 특화산업과 기반산업 기술을 탄소소재와 융복합하여 고부가가치화를 이루기 위한 탄소복합재관련 고가의 장비 인프라를 구축 중에 있다. 현재 부지 확보 및 센터 설계가 마무리 되어 차질없이 진행중이라고. 또한 탄소성형부품 상용화 인증센터(10월 준공완료)에는 탄소복합재 성형장비 및 소프트웨어 21종, 탄소성형 설계해석 기술지원센터(20년 1월 준공예정)에는 설계해석을 위한 슈퍼컴퓨터 등 26종이 도입될 예정이다. 이를 토대로 자동차부품산업을 중심으로 관련 기술을 융복합하여 탄소섬유에 유·무기물질, 금속 등이 혼합된 탄소융복합부품 개발 및 상용화 기술을 지원해 나간다는 것이 문 박사가 밝힌 사업의 청사진이다. 또한 전후방산업과 연계 육성으로, 새로운 고부가가치 탄소섬유융복합소재 적용 부품개발은 물론 설계·해석 및 상용화 지원시스템을 구축, 시생산에서 신뢰성 검증·인증까지 일괄지원 가능한 인프라를 갖추어 경상북도 지역기업들의 글로벌 경쟁력을 확보함으로써 강소기업으로 발전시켜나가겠다고 덧붙여 말했다. 추후에는 ‘폐 탄소부품을 이용한 리사이클 기술개발’ 도 필요하다고 강조했다. 

세계 3대 인명사전 마르퀴스 후즈후 등재, 세계 100대 과학자 선정 쾌거 이뤄내
지난 2009년부터 지속적 가치 창출을 통해 30여건의 특허등록과 보유 특허의 기술이전 활성화를 위해 노력해온 문지훈 박사는 LG실트론 기술연구소 책임연구원, 일본 와세다대학 객원연구원을 역임한바 있으며 ‘탄소산업 클러스터 조성사업’ 기획을 담당하며 수입대체 및 탄소소재를 이용한 고부가 가치제품을 만들어내는 사업들을 추진해왔다. 인조흑연, 탄소섬유, 그래핀, 탄소나노튜브, 카본블랙, 활성탄소 등 6개의 탄소 소재를 활용한 관련 R&D 산업 지원에 적극 나서고 있다. “대경권 자동차 1차 협력사 및 탄소소재 관련기업을 대상으로 융복합 탄소소재와 탄소섬유, 인조흑연, 카본블랙 등으로 대표되는 부품 제조기술을 확보하고 부품 상용화 기반의 인프라 구축을 통해 경북지역의 탄소산업 기반 구축 및 산업구조 전환을 주도하겠다고 밝힌 그는 세계 3대 인명사전중 하나인  ‘마르퀴스 후즈후 인 더 월드(Marquis Who’s Who in the World)’에 ‘고출력이 가능한 레이저 소재개발 및 최적화’ 등 독창적인 연구성과로 2010, 2011, 2012년에 이어 10년 연속 등재된바 있으며 2011년 영국의 국제인명센터(International Biographical Center, IBC), 2012년도 미국 ABI인명사전, 2018 알버트 넬슨 마르퀴즈 평생 공로상(The 2018 Albert Nelson Marquis Lifetime Achievement Award)을 수상하는 등 세계 100대 과학자(Top 100 scientists)로 널리 알려져 왔다. 

<(재)경북하이브리드부품연구원  문지훈 박사 인터뷰>
Q1. 그동안 연구원의 주요 설립 성과에 대해 간단히 말씀해 주신다면?
A1. 저희 연구원은 하이브리드 부품 기술 개발과 확산을 위한 기업체와의 공동 R&D 수행, 시험평가, 전산해석, 기술자문 및 교육 등 다양한 방법으로 기업을 지원해왔으며 우수한 연구 인프라를 최대한 활용하여 미래 하이브리드부품기술을 선도하는 기관으로 도약해왔습니다. 주요 가시적 성과로 2017년 연구원이 보유한 ‘고순도 산화아연 제조기술’을 성공적으로 기술이전하고 공동출자를 통해 미래창조과학부의 정식 인가를 받은 연구소기업 ‘(주)에스아이엠’을 설립한바 있으며 이전한 기술은 ‘주물 폐분진으로부터 고순도 산화아연을 추출하는 기술’로서, 전자재료나 광학재료 뿐만 아니라 투명 전기전도막, 태양전지 및 자외선 센서 등에도 폭넓게 활용 가능한 대표적 친환경 기술로 자리매김 할 수 있게 되었습니다. 특히 연구소기업 설립은 경상북도 출자출연기관 중에서는 최초로 이루어진 것으로, 대내외적으로도 괄목할만한 성과이며, 또한 경북하이브리드부품연구원은 2017년부터 ㈜멤브레어(대표 전성일)와 2년여 간 분리막 제조 기술 공동연구를 통해 상용화에 성공 2018년 9월 특허 출원을 완료했다.
제2호 연구소 기업인 (주)멤브레어는 세계 최초 열유도상분리 방법을 이용한 폴리케톤 유기용매 저항성 중공사 분리막 개발 및 상용화 기술을 성공한 업체이다. 문지훈박사는 “이번에 R&D를 통한 상용화 기술을 직접 개발함으로써 수처리 분리막시장 뿐만 아니라 국내·외 반도체, 의약·바이오와 같은 고부가 가치 산업 분야에 주목하고 있다”며 “산업적 활용성과 실용화 성공률을 높일 수 있도록 지속적인 연구와 인력 지원을 아끼지 않을 것”이라고 말했다. 또 (주)멤브레어의 유기용매 저항성 나노 분리막 생산 사업을 통해 약 100억 원의 매출과 30여명의 신규 고용으로 경상북도의 일자리와 경제 창출에 기여할 것으로 전망했다.

Q2. 연구원에서 특히 큰 비중으로 추진하는 사업은 무엇인가요?
A2. 가장 중점 육성사업으로는 ‘산업용 나노다이아몬드 제조기술 개발 및 첨단소재산업 육성’ 분야라고 말씀드릴 수 있습니다. 구체적으로 매년 폐기되는 폐화약을 활용해 내마모성, 초강도, 방열성, 비전도성, 생체 친화성 등의 우수한 특성을 지닌 나노다이아몬드를 생산, 자원화하는 사업으로, 연구개발을 통해 현재 업계에 설정된 높은 가격(1000만원/kg)을 극복할 수 있는 저가(300~400만원 이하/kg)의 고품질 첨단소재를 확보할 것으로 기대를 모으고 있습니다. 나노다이아몬드의 광범위한 산업적 파급효과를 고려한다면 경제성 있는 제조원천 기술과 응용산업 생산기술의 융합연구개발이 앞으로 지속적으로 이뤄져야 하며 그에 따른 사업화를 진행해 나갈 것입니다. 

Q3. 끝으로 하시고 싶으신 말씀과 앞으로의 계획이 있다면?
A3. 현재 국내에서는 고강도 탄소섬유가 만들어지지 않아 일본 등 해외 국가에서 전량 수입을 하고 있습니다. 앞으로 지속적으로 탄소섬유를 활용한 고부가가치 제품을 만들며 탄소산업을 경북 전략산업으로 발전시켜 나가는 것은 물론 지역경제에 부응할 수 있는 탄소섬유, 인조흑연, 나노다이야몬드 등 핵심 공정기술력을 보유, 탄소산업의 메카로써 자리매김 할 수 있도록 노력을 아끼지 않을 것입니다.