섬유에 탄소 나노튜브로 코팅한 대형 면상 발열기술 주목
의류·침구류·헬스케어 외 건축재·전기자동차 등 접목 기대
30% 에너지 절약 친환경 고효율 난방시스템 구축도 가능

 ㈜엠셀은 탄소나노튜브를 섬유에 코팅해 열 전도성을 극대화시킨 면상(面上))발열 기술력을 가진 IT 스타트업이다.

탄소나노튜브는 고강도·고효율·경량성 등을 특징으로 하는 탄소 복합소재로, 고전도율을 띄기 때문에 다양하게 활용되고 있다. 스포츠·레저 분야에서 널리 쓰이고 있을 뿐 아니라, 의류, 수면, 의학 분야 등의 최첨단 소재로도 사용되고 있다.

이 기술을 이용한 ‘스마트 섬유’는 에너지 절약 친환경 난방시스템 구축이 가능하다는 점에서 이목을 집중시킨다. 스마트 섬유를 이용한 난방시스템은 기존 시스템 보다 에너지를 30% 절약할 수 있는 고효율이 돋보인다. 특히 신체 상태나 인체의 움직임을 측정할 수 있는 확장(strechable)감지센서 기술로 헬스케어까지 응용이 가능하다는 평가다.

스마트 면상 발열섬유 기술에서 두각을 나타내고 있는 ㈜엠셀의 지승현 대표를 만나 얘기를 들어봤다.
 

▲지승현 대표는 엠셀을 고어텍스 같은 기술 브랜드 기업으로 성장시키는 것이 목표다..

 

-엠셀이 스마트 발열섬유의 기술력을 가진 기업으로 주목을 받고 있다.

첨단 나노 코팅 기술을 이용해 다양한 용도의 스마트 섬유를 개발하고 있다. 정보통신기술과 결합해 다양한 스마트 의류 및 침구 제품의 핵심 기술 부품 등 보다 편안한 삶을 위한 스마트 디바이스를 제공하고 있다.지난 2015년 회사 설립 이후 탄소 발열 섬유 및 확장 감지 센서, 수소 연료 전지에 대한 연구 개발을 진행 중이다.

-스마트 발열섬유는 어떤 것인가?

스마트 발열섬유는 탄소나노튜브를 기반으로 한 고품질의 발열섬유를 말한다. 즉 타소나노튜브 잉크를 활용해 섬유에 코팅한 것이다. 당연히 내구성이 우수하고, 발열섬유로서의 고품질을 유지하게 해 준다. 특히 오로지 섬유화로만 이뤄져 발열체 내부에 케이블(선)이 없다 보니 섬유 변형 복원력과 함께 발열 효율을 유지할 수 있다. 이를 통해 효율적인 난방시스템을 구현해 줘 에너지를 30% 정도 절감하케 해 준다.

 

 

-그렇다면 탄소 발열섬유를 활용할 수 있는 분야가 상당히 넓을 것 같은 데.

 

물론이다. 탄소나노튜브를 이용한 섬유코팅으로 전도성을 극대화한 면상 발열기술이다 보니, 이를 적용할 대상이 매우 넓다. 예를 들면 아웃도어와 맞춤형 산업근로자 근무복에서부터 의료, 거축자재, 난방 등에 이르기까지 다양하다. 

 

난방의 경우 자동차 난방과 실내 난방시스템으로까지 확장이 가능하다. 더욱이 발열섬유를 기반으로 한 에너지 절약으로 고효율 친환경 방시스템을 구축 할 수 있다. 이는 이산화탄소와 온실가스 배출을 감소시키고, 에너지를 30% 이상 절약하게 해 준다 정부의 2050 탄소중립 시책과도 맞닿아 있다고 할 수 있다.

 

 또 의료 부문은 섬유의 확장(strechable) 감지 센서를 갖춘 호흡센서 밴드 등을 통해 사람의 호흡과 심전도 간극을 체크하는 웨어러벌 디바이스 구축도 확장 영역에 포함된다.

-지난 겨울 원적외선 발열섬유로 만든 레깅스를 내놓은 데 이어 최근에는 온열매트에 들어갈 발열체 개발을 완료했다고 들었다.

그렇다. 온열매트에 적용할 섬유 발열체를 개발했다. 이 탄소코팅섬유 매트는 일반 탄소열선으로 이뤄진 매트나 금속+탄소열선의 매트, 온수매트에 비해 전기 사용량과 최대 효율, 발열체 생산 속도, 사용 기간, 건기요금 등의 면에서 우수하다고 말할 수 있다. 올해 내 관련 중견기업들에 납품할 예정이다.
 

▲지승현 대표가 탄소나노튜브를 섬유에 코팅해 생산한 대형 면상 발열체를 점검하고 있다.

 

-엠셀의 기술 경쟁력은 무엇이라고 생각하나

탄소나노튜브 코팅 기술을 기반으로 한 고성능·고내구성 스마트 섬유(발열, 센서 등) 및 응용기술을 갖고 있다. 무엇보다 시중의 발열 제품은 대개 금속이나 플라스틱을 이용한 선으로 이뤄지는 반면, 엠셀은 섬유를 기반으로 하는 게 다르다. 특히 면적이 1평방미터 정도가 되는 대(大)면적 발열 섬유 제작 기술은 독보적 수준이다.

전기자동차의 경우 엔진를 사용하는 기존 자동차에 비해 전기 에너지 사용이 많은데, 대면 발열섬유를 활용하게 되면 난방 시 에너지를 20% 절감하게 해 준다. 또한 발열섬유에다 단열재를 결합하면 자동차 배터리 사용 시간을 늘려주면서 주행거리도 늘어나게 해 준다. 때문에 자동차 업계의 관심이 많다.

이에 따라 올해 말 자동차용 발열섬유 적용을 이한 연구개발이 완료될 예정이다. 그렇게 되면 자동차부품 회사에 이를 공급할 수 있을 것으로 본다.

더욱이 작년 1월 공장 등록으로 제품 양산이 가능해지게 되면서 대기업 대상 판로 개척도 본격화할 수 있을 것으로 보고 있다.

-유사한 업체에 비해 엠셀의 우위성은?

국내는 물론 해외에서도 우리와 유사한 기술을 가진 기업들이 많이 있다. 듀퐁과 코레이, 중국 플렉스웜 등이 그러하다. 하지만 탄소를 이용한 코팅 발열기술을 가진 회사는 엠솔이 유일하다고 볼 수 있을 것이다.

여기다 이들 기업의 발열체 면적이 매우 협소한 반면 우리 발열체는 침대에 적용할 수 있을 만큼 아추 넓다. 또 타사 제품의 기판이 대부분 금속(니크롬계열선)이나 플라스틱을 기반으로 하다 보니 딱딱하고, 열효율도 낮다. 반면 엠셀 제품은 섬유 형태여서 부드럽고 가볍다. 발열체 두께도 0.2mm에 불과하다.

-특허는 어느 정도 되나?

현재 회사가 보유하고 있는 특허는 코팅 발열섬유 기술특허와 공정특허 등 모두 10여 개에 이른다.

-연구원 경력에 대학에서 연구교수로 재직하다 회사를 설립했는데, 창업 동기가 궁금하다.
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대학에서 코팅 소재를 전공해 박사 학위를 받았다. 에너지와 밧데리에 코팅 소재를 사용하는 데, 특히 섬유에 코팅해 발열시키는 좋은 기술로 제품을 개발하고 싶었다.

-창업 이후 어려움은 없었나?

기술의 장점을 활용해 제품을 개발하면 잘될 것으로 생각했지만 시행착오를 겪으면서 많이 배우기도 했다. 초기에 자금이 부족해 외부 투자뿐 아니라 정부 R&D 자금도 받았다. 제품을 개발하는 데도 적잖은 시간이 소요됐다. 장비가 있어야 제품을 양산할 수 있는 데,그렇치 못하다 보니 초기에는 어려움이 많았다. 위탁생산 방식이 아니라 자체 공장을 짓고 싶었다. 2년 전 공장을 세웠고, 작년 1월 공장등록을 했다. 이제는 연간 40만 개 제품을 생산할 수 있는 시설을 갖췄다.

-어려움 속에서도 기술력을 인정 받지 않았나?

여러 곳에서 앰셀의 기술력을 인정해줬다. 2018년 국방벤처사업에 선정됐고, 2020년 국토부 스마트건설기술개발사업 (안전 웨어러블)에 뽑혔다. 또 현대차 스타트업 PoC 프로젝트에 선정된 데 이어 경기도 유망 중소기업 인정도 받았다.

-올해 목표와 향후 비전을 소개해 달라.

올해는 대면(大面) 스마트 섬유 기술을 기반으로 난방에 필요한 전기 에너지 효율성을 내세워 온열매트의 국내 시장뿐 아니라 해외시장 진출에도 본격 나설 계획이다.

아시아 시장과 함께 국내 관련 산업 기업들의 엠셀 기술을 기반으로 한 여러 제품 출시를 통해 올해 20억~30억 원 매출을 올릴 것으로 기대하고 있다. 향후 5년 내 500억 원 매출을 목표로 하고 있다.

또 앞으로 전기자동차 수요가 크게 늘어나고 있는 상황을 감한해 이 분야에 대한 기술 보급을 확대해 나갈 생각이다.

글로벌 기후위기와 에너지 안보 문제로 인한 생활밀착형 에너지 기술 개발이 필요한 상황인 점을 감안해 스마트 섬유 기술로 친환경 에너지 절감 기술 구축에 비전을 두고 있다. 이를 통해 에너지 절감 스마트 섬유 전문기업이 되는 것이 목표다. 즉 고어텍스 같은 기술 브랜드 기업이 되는 것에 비전을 두고 있다. 미래지향적이고, 친환경적 첨단 소재 개발에 끊임없는 노력을 기울여 나갈 것이다.

토요경제/ 이승섭 대기자 sslee7@sateconomy.co.kr

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