기존소재 단점 보완...원자력·의료 및 반도체 분야까지 응용범위 확대 전망
카본텍㈜은 칼슘화합물(CaO·Ca(OH)2)기반의 고기능 다공성 칼슘계 흡착물질인 'X-라임(Lime)'개발에 성공했다고 2일 밝혔다.
칼슘계 화합물은 이산화탄소(CO2)를 제거하는데 주로 활용되는 물질 중 하나다. 마취가 동반되는 수술 때나 해양 스포츠인 스킨스쿠버 활동, 잠수함 함내 생활과 같은 고립된 환경에서 숨을 쉴 때 발생하는 이산화탄소를 제거, 재호흡을 가능하게 한다.
현재 이산화탄소 제거용으로 시판되고 있는 칼슘계 화합물질은 소다라임. 소다라임은 5~10%의 수산화나트륨(NaOH)를 포함하고 있는 수산화칼슘 복합체다.
그러나 소다라임은 수술과정에서 마취가스의 일부가 나트륨(Na)과 반응, 독성물질을 생성하거나 습도가 높은 환경에서 이산화탄소 흡착능력이 크게 떨어지는 약점이 있다. 또한 방사성폐기물 처리 과정에서 발생하는 방사성탄소(C-14)를 흡착할 때 소다라임에 함유된 나트륨이 폐기물의 장기 저장 능력이나 처분 안정성에 악영향을 끼친다.
카본텍이 개발한 X-라임은 이러한 문제를 해결했다.
X-라임은 한국원자력연구원 박환서 박사팀이 개발한 나트륨이 없는 새로운 형태의 칼슘계 다공성 흡착제 기술을 기반으로 하고있다. 지난 2016년 한국원자력연구원으로 부터 기술을 이전받은 카본텍은 8년여간 연구팀과 함께 원자력·의료·국방·반도체 분야 유사 환경조건에서 시험을 수없이 반복했다.
무(無) 나트륨의 100%칼슘계 흡착제인 X-라임은 마취수술 과정에서 발생하는 독성물질을 제거, 수술후유증을 예방할 수 있다. 또 고습 환경에서도 이산화탄소 흡착능력 저하없이 기존 물질 대비 최대 3배 이상의 흡착력을 유지할 수 있어 해양 스포츠 동호인이나 잠수사의 바닷 속 활동 시간을 늘려준다.
원자력 분야에서는 나트륨이 없는 흡착제를 사용해 방사성탄소를 안정된 상태의 석회석(CaCO3)으로 전환, 안전하게 장기 저장 및 처분할 수 있는 것도 강점이다.
특히, X-라임은 반도체 생산공정에서 사용되는 염화물, 불화물 등 다양한 유해가스들을 제거하는데도 탁월한 능력을 보이고 있어 산업계의 주목을 받고 있다. 이에 따라 원자력 및 의료 등 특수분야 뿐만 아니라 첨단산업 분야까지 X-라임의 응용범위가 확대될 전망이다.
카본텍은 X-라임이 한국원자력연구원과의 공동연구·시험생산을 통해 높은 기능성이 입증된 만큼 제품 상용화를 서두르고 있다. 카본텍은 올 상반기 안에 연간 2만톤의 생산능력을 갖춘 자동화 라인을 구축, X-라임 양산에 돌입한다는 계획이다.
차제우 카본텍 대표는 "이번에 개발된 신소재가 수입에 의존하던 관련분야 특수소재를 대체할 수 있을 것으로 보인다"면서 "정부출연연구기관과의 협력을 통해 맺은 결실인 만큼 산업계 등 다양한 분야에서 실용성을 꽃피울 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.
kwj5797@fnnews.com 김원준 기자
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