화학기업들이 디자이너와 협업해 기존 소재의 신규용도 개척에 적극 나서 주목된다.
숨은 공로자인 수지 소재를 조형해 주역으로 만드는 움직임까지 나타나고 있다.
서플라이 체인이 길고 관계산업이 많은 수지 분야에서 소비재 생산기업과 가깝고 소재 생산기업과는 다른 각도로 소재를 바라보는 디자이너와 협업함으로써 새로운 시장이 창출될 것으로 기대하고 있다.
바스프, 수지 조형물로 창작의욕 자극
바스프(BASF)는 디자인이라는 필터를 통해 소재의 매력을 전달함으로써 미래 비즈니스로 육성하기 위한 전략의 일환으로 일본 디자이너와 연계해 시험제작을 진행하고 있다.
소재는 열가소성 폴리우레탄(Polyurethane) 엘라스토머(Elastomer) 브랜드 Elastollan을 사용하며 의자를 만들어 강도를 소구함과 동시에 조형에 이르는 프로세스를 공개함으로써 신규수요 개척에 박차를 가하고 있다.
열가소성 폴리우레탄 엘라스토머는 내마모성, 기계적 강도, 인열·인장강도가 뛰어나고 경도도 JIS-A40에서 JIS-D80까지 광범위해 압출성형, 사출성형이 용이한 것으로 파악되고 있다.
또 저온 굴곡에 강해 온도가 낮은 곳에서도 잘 깨지지 않을 뿐만 아니라 충격에 강하며 그레이드에 따라서는 내가수분해성 및 내균성을 보유하고 있어 튜브, 에스컬레이터 손잡이 등 산업자재, 자동차 내장재, IT제품용 소도구 커버, 여행용 캐리어 및 카트 바퀴, 운동화 중간창 등 다양한 용도에 사용되고 있다.
바스프는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 새로운 관점에서 보여주기 위해 시트 모양의 Elastollan에 착안해 디자이너와 공동으로 시험제작을 진행하고 있다.
내구성, 강도, 유지보수성 등 소재가 보유한 잠재력을 체감할 수 있도록 의자의 앉는 부분을 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머만으로 구성해 얇아도 기계적 강도가 강하다는 사실을 인지시킴과 동시에 선의 아름다움과 기능성을 재현하는데 주력하고 있다.
아울러 사용자의 영감을 자극할 수 있을 것으로 판단해 시험제작제품 제작과정과 시행착오를 거듭하면서 나온 형태를 공개하고 있다.
바스프는 디자이너적인 관점에서 소재를 제안하기 위해 요코하마(Yokohama) 소재 Design Fabric Tokyo를 운영하고 있는 가운데 디자이너와의 콜라보레이션을 통해 실제로 소재를 조형함으로써 디자이너가 소재의 매력을 추출하는 단계를 밟아가고 있다.
앞으로는 소비재 생산기업과 직결되는 디자이너와 커뮤니케이션을 강화해 소재 개발을 더욱 적극화할 방침이다.
미츠비시, 엘라스토머에 3D프린터 기술 융합
미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 주력인 열가소성 엘라스토머 부문에서 3D프린터 기술을 응용함과 동시에 디자이너와 연계하는 전략을 추진하고 있다.
열가소성 엘라스토머는 고기능성 폴리머로 자동차용 내장재, 의료, 산업자재에 다양하게 사용되고 있다.
미츠비시케미칼은 일본 요카이치(Yokkaichi)를 중심으로 미국, 독일, 타이 등 16개국에 컴파운드 총 30만톤 생산체제를 구축하고 있으며 니즈 다양화에 대응해 폴리머 배합기술로 경도, 투명성 등에 변화를 주면서 그레이드를 확대하고 있다.
최근에는 디자이너와 협업해 조명기구 및 의자를 시험제작했다.
미츠비시케미칼은 2018년 3D프린터용 수지 필라멘트 생산기업인 네덜란드 Dutch Filaments를 인수해 3D프린터 기술을 확충했다.
열가소성 엘라스토머는 사출·압출성형을 활용한 가공이 주류를 이루고 있으나 시험제작에는 3D프린터 기술을 활용했다.
3D프린터는 완구, 피규어 뿐만 아니라 공업부품 제작에도 활용되기 시작하면서 기술 혁신이 가속화되고 있다.
시험제작은 엘라스토머의 신축성과 광투과성에 착안해 신축성에 따른 형태 변형과 빛 투과성질에 따른 효과를 융합하는 방향으로 진행하고 있다.
가공방법을 사출과 3D프린터로 나누어 엘라스토머의 성질을 더욱 매력적으로 체감할 수 있는 샘플을 제작하겠다는 목표를 세우고 있다.
열가소성 엘라스토머는 자동차 및 산업용, 의료용으로 수요가 증가하고 있으나 조형물로 제작함으로써 사용자의 상상력을 자극해 기존 사업으로는 불가능한 새로운 용도를 개척할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
미쓰이, 식물유래 우레탄으로 조명기구 제작
미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals)은 소재의 매력을 새로운 관점에서 전달하는 크리에이터와의 공동 프로젝트 일환으로 식물 베이스 우레탄(Urethane) 브랜드 Stabio를 조형해 신규 수요를 개척하고 있다.
Stabio는 PDI(1,5-Pentamethylene Diisocyanate)를 이용한 바이오매스 비율 70%의 폴리이소시아네이트(Polyisocyanate)로 기존 HDI(1,6-Hexamethylen Diisocynate) 계열에 비해 반응성이 높은 특징이 있다.
투명하고 황변이 적으며 스크래치에 따라 패인 부분을 스스로 회복하는 자기회복성을 보유할 뿐만 아니라 경화온도를 낮출 수 있어 코스트 측면에서도 우위를 점하고 있다.
주로 페인트, 접착제 등에 사용되고 있는 가운데 Stabio 자체를 상품으로 만들기 위해 디자이너들과 함께 LED(Light Emitting Diode)를 조합함으로써 유리판과 같은 조명기구를 시험제작하고 있다.
높은 투명성을 유지하면서 광범위한 경도로 성형할 수 있는 점과 유연성에 따라 생기는 아름다운 주름에 착안했으며 사람이 부딪힐 수 있는 위험한 장소에 유리 대신 붙이거나 로봇 접촉면, 일상용품 등에 사용함으로써 Stabio의 부드럽고 투명한 특성을 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
미쓰이케미칼은 답습이 거듭되고 있는 자동차 분야에서 돌파구를 모색하던 가운데 자율주행, IT기업의 자동차 제작 등 새로운 흐름이 등장함에 따라 기존의 다양한 요소를 리셋한 후 소재의 장점에만 집중해 전혀 새로운 용도에서 가능성을 찾기로 결정했다.
이에 따라 수지를 조형하는 새로운 접근을 시도하기에 이르르고 있다.
미쓰이케미칼은 앞으로 3년간 디자이너와의 협업을 통해 소재 인지도를 끌어올리는 활동을 펼침과 동시에 해외에도 공세를 가할 계획이며 소비재 생산기업과 직결되는 디자이너와 관계를 강화해 소비자와의 공동 개발 프로젝트로 발전시킬 방침이다.
타이카, 기능성에 시각·촉각적 효과까지…
타이카(Taica)는 디자인기업 Drill Design과 공동으로 주력제품인 기능성 소재 αGEL을 물방울 모양으로 가공해 꽃잎 위의 아침이슬과 같은 오브제를 제작했다.
αGEL은 실리콘(Silicone)을 주원료로 사용해 타이카가 독자적으로 개발한 부드러운 겔 소재로 완충성, 방진성, 온도특성, 내구성이 우수해 스포츠를 중심으로 자동차, 산업기기, 전자 등 다양한 분야에 채용되고 있다.
타이카는 일본 시즈오카(Shizuoka)에 개발체제, 이바라키(Ibaraki)에 생산체제를 구축하고 있으며 해외에서는 중국, 캄보디아에서 공장을 가동하고 있다.
Drill Design은 투명도가 높고 감성을 울리는 부드러운 감촉을 활용하면서 αGEL 특유의 끈적임을 억제하는 가공법에 따라 물방울 모양의 오브제를 디자인했다.
액체와 같은 부드러움, 높은 투명도, 감성을 울리는 특징을 결정화한 오브제 제작을 계기로 완충기능 뿐만 아니라 시각적, 촉각적으로 호소함으로써 신규 용도를 개척할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
<화학저널 2019년 5월 6일>
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