일본 티엠팩토리(Tiem Factory)가 가볍고 투명한 단열 신소재를 양산할 계획이어서 주목된다.
교토대학이 설립한 벤처기업 티엠팩토리는 최근 모노리스 타입 에어로겔 양산기술을 정립하고 세계 최초로 상업생산 공장을 건설할 계획이다.
에어로겔은 단열재 가운데 가장 높은 성능을 갖추고 있을 뿐만 아니라 모노리스화를 통해 높은 투명성과 강도를 실현할 수 있다.
이바라키(Ibaraki) 공장 부지에 2019년 봄 공장건물을 완공하고 2019년 생산설비를 도입해 본격 양산에 돌입할 예정이다.
에어로겔 복합체 생산은 일본에서 최초이며 티어(Tier) 1 등 자동차부품 생산기업들과 공동개발을 추진하고 있다.
티엠팩토리가 준비하고 있는 에어로겔은 교토대학 나카니시 교수팀이 개발한 신규공법을 통해 생산한 것으로, 교토대학의 특허실시권을 얻어 SUFA 브랜드로 상업화할 계획이다.
에어로겔은 미국 항공우주국(NASA)이 실리카(Silica)를 원료로 우주공간에서 단열재로 상용화하는데 성공했으며 유럽, 중국, 한국도 실리카 베이스 복합체 사업화를 진행하고 있다.
다만, 초임계 건조장치를 제조공정에서 사용하고 있어 코스트가 높은 문제가 있으며 생산제품이 딱딱하면서도 한 번 변형되면 원상태로 돌아가지 않는 등 단점이 나타나고 있다.
SUFA는 골격구조가 유연하고 증발 시 표면장력으로 수축을 활용한 응력 집중을 피하는 것이 가능해 상온 및 상압 상태에서 건조시킬 수 있으며 구조가 파괴되지 않는 특징을 보유하고 있다.
이에 따라 코스트는 초임계 건조장치를 필요로 하는 프로세스에 비해 60분의 1로 줄일 것으로 기대되고 있다.
또 수분에 따른 열화도 발생하기 어려운 것으로 평가되고 있다.
단열성은 MK(메가켈빈)당 열전도율이 12mW로, 에어로겔 외의 단열재 중에서는 최고의 단열성능을 보유한 페놀폼(Phenol Foam)에 비해서도 2배 수준에 달하는 것으로 평가된다.
부드럽고 가벼우며 단열성이 높아 건축자재 외에도 자동차, 보냉재용 수요 개척을 시도하고 있다.
세계 최초로 양산하게 되는 모노리스 타입으로, 일본 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)로부터 3년간 최대 6억엔의 보조금을 받아 YKK AP와 함께 건축자재 분야에서 실증실험을 실시할 예정이다.
높은 단열성을 부여하기 위해서는 진공 트리플 유리를 사용하고 있으나 모노리스 타입 에어로겔을 유리 2장 사이에 끼워 넣으면 높은 단열성을 확보할 수 있음과 동시에 큰 폭의 경량화 효과도 얻을 수 있다.
이바라키에서 먼저 생산한 후 유럽, 미국, 아시아 각지에 생산거점을 1곳씩 구축할 방침이다.
파우더 타입은 자동차부품 메이저와 공동개발을 추진하고 있으며 화학기업과 함께 부품 생산기업에게 공급할 계획이다.
하이브리드자동차(HV), 전기자동차(EV) 분야에서는 에어컨 사용이 주행거리에 큰 영향을 미치기 때문에 단열재 수요가 확대될 것으로 예상되고 있다.
건축자재 영역에서도 2020년 강화되는 건축기준법을 충족시키기 위해 단열재에 많은 관심이 모아지고 있으며 에어로겔의 코스트 문제를 해결한 SUFA 수요가 급증할 것으로 기대되고 있다.