LG화학의 ‘HYPERIERⓇ’는 나노기술을 이용한 하이 배리어 소재로 기존의 재료와는 다른 특성을 지니고 있다. ‘HYPERIER’ 개발에 주도적인 역할을 한 LG화학 ABS/EP사업부 개발팀의 이시호 팀장은 새로운 개념의 소재인 ‘HYPERIER’를 알리는 것이 쉽지만은 않았다며, 현재 여러 분야에서 ‘HYPERIER’의 적용이 이루어지고 있으며 앞으로 적용 대상의 폭이 크게 늘어갈 것으로 기대하고 있다. - 편집자 주 -

이시호 팀장

국내에서의 나노산업에 대한 관심이 높다. 나노기술을 이용한 ‘HYPERIER’의 개발 배경과 기술적 원리는 무엇인지?

국내에서는 90년대 하반기부터 나노를 응용하기 위한 개발이 진행되기 시작했다. 당시 이러한 나노 소재의 특성을 통해 새로운 개념의 소재의 가능성을 보았으며 이에 대한 연구를 진행하여 개발에 이르게 되었다. 현재 ‘HYPERIER’는 개발의 완성단계로 구체적인 상품화를 위한 업무가 진행되고 있다.

엔지니어링 플라스틱은 여러 소재를 블렌드 함으로써 사용하기 좋은 소재를 만들게 된다. ‘HYPERIER’도 기존의 플라스틱 소재와 블렌드를 통해 높은 기능성을 갖는다는 측면에서는 기존의 기술과 같다.

하지만 기존 플라스틱의 경우 블렌드를 만들면 구의 형태로 존재하였다. 블렌드를 통해 구의 형태가 아닌 길게 늘어진 형태가 이루어지면 그것이 자동으로 멀티 레이어가 되는 것이다. 이러한 길게 늘어진 여러 층으로 인해 차단성을 크게 높여주게 된다.

또한, 일반적으로 모든 소재들은 프로세싱 상태에서 길게 늘어나는 것이 아니라 자체적으로 끊어지게 된다. 이렇게 끊어지는 특성을 바꿔 끊어지지 않게 하기 위해 나노특성을 갖추는 것이 필요했다.

전문용어로 신장점도가 높아지면 어느 정도에서도 잘 안끊어지고 길게 갈 수 있는 것이 가능하리라 보고 이에 대한 연구를 한 것이다. 늘려준 상태를 그대로 유지시켜주는 기능을 갖추면서 상용화 할 수 있는 새로운 소재가 가능하게 된 것이다.

차단성 소재에 대한 시장의 요구가 높아지고 있다. LG화학의 ‘HYPERIER’는 이러한 시장의 요구에 적합한 소재로 부각되고 있다. 현재 ‘HYPERIER’가 적용되는 범위와 기술적 특성은?

‘HYPERIER’는 차단성을 요구하는 분야는 어디든 적용할 수 있다. 일반 포장재로 많이 사용되는 HDPE에 블렌딩을 통해 높은 포장 기능을 갖출 수 있다. 대부분의 포장재로 적용이 가능하며 솔벤트, 농약, 잉크, 의약품, 방역용 케미컬 등의 용기에 적용할 때 높은 효과를 거둘 수 있다.

또한 자동차용 연료탱크, 화석연료 탱크에서의 적용가능성을 높게 본다. 특히 화석연료의 경우 유통과정에서의 대기 방출로 인한 온실가스 효과에 대한 문제가 제기되면서 유럽, 미국 등 선진국에서는 연료탱크나 사용 용기에서 방출량에 대한 규제가 진행되고 있다.

이를 해결하기 위해서는 차단성이 높은 소재를 적용해야 한다. 현재 일본의 경우 50%, 미국이나 유럽의 경우는 70~80% 차단성을 갖춘 소재로 변경이 진행되고 있다. ‘HYPERIER’는 단일층을 통해 높은 차단성을 구현한다는 점에서 이들 분야에 최적의 소재가 될 것으로 본다.

또한 단일층으로 적용할 수 있다는 점은 그만큼 디자인도 자유롭게 이용할 수 있으며 다층의 용기에 비해 경량화를 가져올 수 있는 장점도 지니고 있다.

재료의 기능성에 대한 요구가 점점 높아지고 있는 나노소재의 앞으로의 가능성을 어떻게 예상하는지? 또한 패키징 산업에서 나노소재의 적용 확대에 대해서는 어떻게 보고 있는가?

나노는 사이즈 개념을 바탕으로 하고 있다. 나노 스케일의 미세한 입자가 플라스틱에 존재를 하면서 우리가 생각지도 못했던 특성을 발휘하게 된다. 나노사이즈의 아주 미세한 재료가 소량 사용하더라도 높은 특성의 새로운 플라스틱을 만들 수 있다는 점에서 앞으로 개발 가능성이 높다고 본다.

또한 미량의 사용으로 플라스틱이 가지고 있던 본래의 특성을 해치지 않고 뛰어난 기능을 갖추어 나갈 수 있다. 스케일이 작기 때문에 본래의 특성이나 물성을 별로 해치지 않고 유지하면서 특별한 역할을 해줄 수 있다는 것이다.

패키징 산업에서 하이 배리어성, 용도에 맞는 기능성을 요구하는 만큼 나노소재의 적용도 많아지리라 본다. ‘HYPERIER’는 이러한 패키징 산업의 요구에 부합되는 소재로 현재 적용되는 분야뿐만 아니라 새로운 분야로의 적용도 확대해 나갈 것이다.

특히, FDA의 식품 접촉에 대한 규격도 획득한 만큼 식품 포장으로의 적용도 이루어질 것이다. 아직 투명성을 갖추기 위한 연구는 더 진행을 해보아야 할 부분이며 필름 또는 사출성형에서도 적용할 수 있는 가공 기술도 함께 개발해 나갈 것이다.

‘HYPERIER’의 적용 확대를 위한 앞으로의 계획은? 또한 국내 패키징 산업에 ‘HYPERIER’에 대해 소개해주실 부분에 대해 알려줄 부분이 있다면?

사실, 새로운 개념의 소재를 시장에 적용하기까지에는 많은 어려움이 있다. ‘HYPERIER’는 지금까지 어디에서도 나온 적이 없는 새로운 소재로 새롭다는 개념을 알리는 것이 가장 어려운 부분이다. 그러다 보니 개발이 되어 오면서도 시장에 정착하기까지 쉽지 않았다.

현재, ‘HYPERIER’는 미국, 유럽, 일본, 중국 등에서 원천특허를 획득하였으며 회사의 내부적인 정립과 마케팅, 가격, 고객의 요구에 맞춘 제품의 제공 등 ‘HYPERIER’를 구체화하기 위한 노력을 진행해 가고 있다.

제품 적용을 위한 업무를 하면서 용도측면에서 우리도 생각지도 못했던 것을 고객이 요구하는 경우도 있다. 앞으로 소재는 소재 자체로써 끝나는 것이 아니라 실질적인 어플리케이션의 요구사항을 충족시켜주지 않으면 적용되기 어렵다고 본다.

차단성 소재라는 것도 단순히 차단성만 있어서는 안되며, 적용되는 제품의 특성에 맞춰 기능성을 더 갖추어 가야 할 것이다.

홍순우 기자 / kip@packnet.co.kr

(관련기사 : 단층 블로우성형이 가능한 고차단성 소재)