진공단열재 시장이 흄드실리카(Fumed Silica)계로 재편될 가능성이 높아지고 있다.
진공단열재는 일반 단열재에 비해 단열성능이 8배 이상이고 에어로젤(Aero Gel)에 비해서도 3배 이상 뛰어난 것으로 파악되고 있다.
일반 단열재는 열전도율이 mk당 0.031-0.045W인 반면 진공단열재는 0.0045W 이하로 유효면적을 최대화할 수 있어 두께를 최소화하는 건축, 냉장고 단열재 등에 투입되고 있다.
대부분 냉장고용으로 사용되며 삼성전자, LG전자 등이 1000리터 이상 냉장고를 생산하는데 적극 투입하고 있는 것으로 알려졌다.
국내시장은 LG하우시스, KCC가 글라스울(Glass Wool)을 심재로 채용해 생산하는 반면 OCI, 경동원은 흄드실리카를 심재로 투입하고 있다.
하지만, 심재로 사용되는 글래스울은 진공도가 떨어지면 단열성능이 급격이 저하하는 문제점이 있어 북미 및 유럽에서 채용을 기피하고 있을 뿐만 아니라 중국산 유입이 계속돼 수익 악화가 이어짐에 따라 KCC가 2016년 3월 철수를 결정했다.
진공단열재는 단열성능을 극대화하기 위해 단열재 내부를 1mbar 이하로 진공처리하며 진공처리 후 내부형태를 유지하기 위해 심재(Core)에 흄드실리카, 침강실리카, 글라스울, PU(Polyurethane) 폼(Foam), PS(Polystyrene) 폼 등을 채용하고 있다.
유기계 심재들은 진공상태에서 내부에 미세 잔존가스를 분출해 진공압력을 상승시켜 수명을 단축시키기 때문에 글라스울, 흄드실리카 등 무기계가 채용되고 있다.
미세가스, 증기 등을 흡착할 필요성이 있어 흡착제(게터, Getter)가 투입되고 있으나 유효기간이 최대 10년으로 파악돼 낮은 수명이 문제점으로 지적되고 있다.
글라스울 심재는 수명을 유지하기 어려우나 흄드실리카는 자체 흡착성을 보유해 흡착제를 투입하지 않고 수명을 20년간 유지할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
시장 관계자는 “흄드실리카는 심재 역할도 하지만 성분 및 구조적으로 게터 역할도 수행하고 있어 게터를 별도로 투입할 필요가 없다”고 밝혔다.
흄드실리카는 진공 상태가 아니어도 mk당 0.020W 가장 낮은 열전도율을 나타내며 진공압력이 10mbar까지 상승해도 초기 열전도율 값이 유지돼 수명이 가장 긴 것으로 파악되고 있다.
가전제품 관계자는 “냉장고는 평균 사용기간이 7-8년으로 글라스울계를 채용해도 크게 문제가 되지 않는다”며 “삼성전자, LG전자 등 국내기업들도 여전히 글라스울계를 채용하고 있다”고 밝혔다.
삼성전자는 KCC로부터 글라스울계 진공단열재를 공급받았으나 저렴한 중국산으로 채용을 전환해 KCC가 사업을 중단하는데 결정적인 원인으로 작용했다.
LG하우시스는 중국산 글라스울 심재를 수입해 진공도를 높여 LG전자에게 공급함으로써 진공단열재를 사업을 유지하고 있는 것으로 알려졌다.
하지만, LG전자 이외에는 공급이 어려운 것으로 파악되고 있어 LG전자 운영에 따라 진공단열재 사업에서 철수할 가능성도 제기되고 있다.
국내 냉장고 생산기업들은 일반적으로 냉장고 6면 중 3면에 진공단열재를 채용하고 있으며 나머지에는 PU폼을 채용하고 있다.
북미 및 유럽은 냉장고용으로도 대부분 흄드실리카계를 채용하고 있으나 국내 가전제품 생산기업들은 가격 문제로 글라스울계를 채용하고 있는 것으로 알려졌다.
OCI와 경동원은 국내시장에 건축용을 공급하고 있으며 북미 및 유럽시장은 냉장고 및 건축용으로 수출을 확대하고 있다.
다만, 건축용은 외피재가 대부분 알루미늄 박판이어서 건축현장에서 절단 및 가공해 사용하기 어려운 단점이 있기 때문에 시장확대가 어려운 것으로 파악되고 있다.
OCI와 경동원은 다양한 크기의 진공단열재를 생산함으로써 건축용 시장 확대에 대응하고 있는 것으로 파악되고 있다. <허웅 기자>