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  • 기사등록 2019-04-10 13:14:12
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[기계신문] 스마트폰, 태블릿PC 등 IT기기의 고급 케이스 중 하나인 ‘스킨커버(Skin-cover)’에는 내구성이 우수하면서도 실제 가죽의 질감을 살린 인조피혁이 주로 사용된다. 그런데 제품 두께를 0.1㎜라도 더 줄이기 위한 IT시장의 기술경쟁이 심화되면서 스킨커버용 인조피혁 역시 슬림(Slim)화가 강조되고 있다.


한국생산기술연구원은 IT기기용 내·외장재 제작 전문기업 ㈜성호텍스콤과 함께 인조피혁 두께를 기존보다 30% 이상 줄이면서도 천연피혁의 질감과 탄력을 구현할 수 있는 0.35㎜급 초박막 인조피혁 제조기술을 개발했다고 밝혔다.



▲ 한국생산기술연구원 남창우 수석연구원(오른쪽)이 ㈜성호텍스콤 홍상진 연구소장과 함께 개발한 초박막 인조피혁 시제품을 선보이고 있다.



기존의 인조피혁은 40데니어(Denier, 섬유나 실의 굵기 정도를 나타내는 단위)급 나일론 원단에 폴리우레탄 코팅을 입혀 총 0.5~0.6㎜ 두께로 제작한 합성섬유로, 이를 활용한 스킨커버를 IT기기에 장착할 경우 전체 두께가 약 10% 가량 늘어나게 된다.


반면 생산기술연구원 스마트섬유그룹 남창우 수석연구원 팀이 개발한 초박막 인조피혁은 더 얇은 20데니어급 원단에 폴리우레탄 수지를 ‘습식코팅’ 방식으로 입히는 데 성공, 두께를 최대 0.35㎜까지 줄였다.


인조피혁 제조에 사용되는 코팅법 중 삼투압 원리를 활용하는 습식코팅 방식은 코팅층에 스펀지와 같은 미세한 다공(多孔) 구조를 형성할 수 있어 천연피혁처럼 폭신하고 부드러운 질감을 구현해낼 수 있다.



▲ 다양한 색깔의 초박막 인조피혁 시제품 및 헤드셋 커버에 구현한 모습



기존 공정에서는 40데니어급보다 더 얇은 나일론 원단을 사용할 경우 고(高) 장력 문제로 인해 코팅할 원단의 표면이 평평해지지 않아 습식코팅이 어렵다는 문제점이 있었다.


공동 연구팀은 나일론 원단이 얇아져도 형태 변형 없이 습식코팅을 안정적으로 입힐 수 있도록 도와주는 ‘코팅보조용 원단’을 개발하고 공정에 도입함으로써 문제점을 해결했다. 코팅보조용 원단은 포스트잇처럼 나일론 원단에 쉽게 붙이고 뗄 수 있도록 접착제를 균일하게 발라 표면처리한 기능성 원단이다.


새로운 제조공정에는 얇아진 나일론 원단에 코팅보조용 원단을 추가 점착해 형태 안정성을 부여한 다음 습식코팅을 처리하는 방식이 적용된다. 코팅작업이 끝난 후에는 코팅보조용 원단만 간편하게 떼어냄으로써 천연피혁의 질감을 살린 0.35㎜급 초박막 인조피혁을 구현해냈다.



▲ 전자현미경으로 촬영한 0.49㎜ 두께의 기존 제품(완쪽)과 0.33㎜ 두께의 개발 제품(오른쪽)



이번 기술개발은 생산기술연구원 융합생산기술연구소가 안산시 지원을 받아 관내 기술력 있는 중소·중견기업 15개사를 대상으로 추진한 ‘안산시 강소기업 육성 지원사업’의 대표 우수성과이다.


2015년부터 4년간 추진된 이 사업에는 생산기술연구원(9건), 한양대학교(5건), (재)경기테크노파크(1건)가 각 기업과 매칭되어 기술지원을 수행했으며, 재원은 시비 50억 원과 참여기업의 민간부담금을 모아 마련했다. 현재 2019년부터 2021년까지 진행되는 2단계 후속사업이 확정되어 오는 6월 참여기업을 새로 공모할 계획이다.


㈜성호텍스콤은 2018년 12월 해당 기술을 최종 이전받고 올해부터 상용화에 돌입해 삼성, MS, BOSE 등 대기업 제품군에 적용하고 있다. 기업 매출은 기술개발 전과 비교해 약 13억 원이 늘어난 45억 원으로 50% 가량 증가했고, 전무했던 수출 실적도 인도네시아를 비롯한 해외 판로가 개척되어 45만 달러가 발생했다.



▲ 남창우 수석연구원(가운데)이 ㈜성호텍스콤 최찬영 대표(오른쪽)와 함께 20데니아급 나일론에 점착된 흰색의 코팅보조용 원단을 분리하고 있다.



남창우 수석연구원은 “IT업계가 요구하는 초박막·초경량을 구현하면서도 우수한 내구성과 가죽 특유의 질감까지 놓치지 않은 실용화 기술”이라면서 “실용화된 제품은 착용감이 중요한 AR·VR기기, 헤드셋, 골프장갑 등 다양한 영역으로 확대되고 있으며, 향후 천연가죽 사용량을 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.


한편 2015년 815억 달러이던 세계 스마트폰 액세서리 시장은 2020년까지 연평균 4.3% 성장률을 기록, 2021년에는 1,100억 달러 규모에 달할 것으로 예상된다.


손우재 기자 sonwj@mtnews.net

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