화학뉴스

미츠비시케미칼(MCH: Mitsubishi Chemical)이 경량 차음소재를 개발해 주목된다.
미츠비시케미칼은 음향 메타머터리얼 기술을 응용함으로써 무거울수록 차음성이 높아진다는 상식을 뒤집고 기존 소재와 동일한 차음성을 유지하면서도 무게는 4분의 1에서 8분의 1 수준으로 가벼운 소재를 개발하는데 성공했다.
플래스틱 시트 위에 돌기를 배치하고 소리가 들어오면 돌기가 진동하도록 해 튕겨내는 구조를 만들었으며 성능은 물론 형태까지 특허를 취득한 것으로 알려졌다.
실내 정숙성에 대한 니즈가 확대되고 있는 자동차 용도를 비롯해 광범위한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
미츠비시케미칼은 일본 뿐만 아니라 유럽에서도 자동차에 대한 소음 규제가 강화됨에 따라 2015년부터 도쿄(Tokyo)공업대학과 공동으로 차음 메타머터리얼 기술을 연구하기 시작했다.
최근에는 전기자동차(EV) 보급이 본격화되면서 자동차기업 뿐만 아니라 소비자들도 차내 정숙성을 중시하고 있어 수지 가공기술이나 금속과의 복합기술 등을 활용해 차음소재를 개발하는데 주력하고 있다.
강철이나 고무 등으로 제조하는 기존 차음소재는 면적당 중량이 클수록 차음성이 뛰어나기 때문에 자동차 경량화를 방해한다는 단점이 있었다.
그러나 미츠비시케미칼이 연구한 차음 메타머터리얼 기술은 소리를 돌기의 진동으로 반사시키는 방식이고 강철, 고무보다 가벼운 플래스틱으로도 소재를 제조할 수 있어 주목된다.
800Hz 차음성 시험에서는 투과 손실 40db의 차음성을 확보하기 위해 강철은 평방미터당 60kg을 필요로 했지만 미츠비시케미칼 개발 신소재는 7.8kg만 필요했기 때문에 8분의 1에 달하는 경량화를 실현한 것으로 평가되고 있다.
신소재는 실리콘(Silicone) 엘라스토머(Elastomer) 시트에 수지와 금속으로 이루어진 돌기를 배치한 형태, 투명한 폴리에스터(Polyester) 시트에 투명한 수지로 돌기를 배치한 형태 등 2종으로 제안하고 있다.
실리콘 엘라스토머 시트형은 1000Hz 이하 저주파 영역인 드론의 소리이나 엔진 소음 등을 차단하는데 탁월하고 폴리에스터 시트형은 높은 주파수에 대응할 수 있는 것으로 알려졌다.
미츠비시케미칼은 자동차 외에 지하철‧전철, 건설기기, 음향 필터, 공조기, 로봇, 컴프레셔 등 공장 설비 대부분을 타깃으로 시장을 개척해나갈 방침이다.
또 돌기가 단단한 정도나 높이, 무게 등을 조절함으로써 더 폭 넓은 주파수 영역에 대응할 수 있도록 개발을 가속화할 계획이다. (K)