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금속의 감성품질, 컬러합금으로 잡다
한국생산기술연구원 컬러합금기술

100여 년 전 산업용 페인트가 개발된 이래, 우리는 오래도록 페인트의 시대를 살았다. 그러나 세상은 변하고 기술은 발전한다. 그 사이 인간에게 쌓인 경험은 다른 색감, 다른 촉감을 원하는 쪽으로 달라졌다. 금속에 대한 새로운 감성을 쫓는 이유도 마찬가지. 보고, 듣고, 만졌을 때 전해지는 감각이 제품 구매를 촉발하는 ‘감성품질’의 시대로 접어들면서 무언가 다른 색, 무언가 다른 느낌을 원했다. 한국생산기술연구원 감성소재부품연구센터장이기도 한 이효수 수석연구원이 도금의 시대를 종식시킬 혁신기술로 컬러합금을 선택한 이유다.

풀메탈바디 시대, 컬러합금에서 해법 찾았다
“페인트가 처음 개발되었을 때 사람들이 얼마나 좋아했겠습니까. 그런데 오늘날, 사람들은 페인트칠을 더 이상 고급스럽다고 생각하지 않아요. 감성은 그처럼 경험입니다. 인간은 촉각이나 시각을 통해 경험을 얻는데, 마찬가지로 회색의 금속 자체가 색상을 내는 컬러합금은 기존의 관념을 깨는 매우 충격적인 기술이죠.”
한국생산기술연구원 뿌리산업연구소 신기능소재그룹의 그룹장이자 수석연구원인 이효수 박사는 이처럼 컬러합금 기술이 불러올 변화부터 언급했다. 보통 사람들이 알고 있는 수준에서, 기존의 금속 표면처리 방식은 도금이니 그럴 만도 하다. 컬러합금은 금속 자체가 다양한 색상을 띠게 하는 기술로, 도금이 벗겨지면 금속 모재 색상이 그대로 노출되어 완성품의 가치가 떨어지는 단점을 완벽하게 해결할 수 있다.
컬러합금 소재의 핵심 기술은 두 종류 이상의 금속원소를 합금화하여 원하는 색상을 표현하는 데 있다. 여기에 첨가원소에 따라 강도와 같은 기계적 특성 및 변색과 같은 화학적 특성 등을 조절하는 것이 중요하다. 최근에는 컬러합금에 펨토초 레이저 기술을 접목하여 새로운 색상 발현을 연구하고 있다. 컬러합금은 변색을 예측하여 손때 묻은 제품의 감성도 살려낼 수 있다. 천연가죽이 오래 사용했을 때 자연스럽게 색이 변하듯, 금속에도 자연스러운 색감을 부여할 수 있다는 것. 뿐만 아니라 구리, 티타늄, 마그네슘, 아연, 실리콘 등 다양한 금속과 비금속이 사용되면서 혼합 비율에 따라 강도 등의 성질을 변형시킬 수 있다. 다만 이 과정에서 가공성 문제가 발생할 수 있는데, 이 박사는 이 부분에서도 해결책을 찾았다고 설명한다.
“금속 포일처럼 얇은 두께로 제작이 가능한 컬러합금 기술이 있는가 하면, 가공성이 좋지 않은 합금은 분말 형태로 만들어 프린팅 공정으로 해결할 수 있게 했습니다. 개발된 200여 가지 컬러합금을 팬톤북(pantonebook) 형태로 가지고 있습니다. 주관적 경험치에 의존하지 않고 정량적인 데이터로 정리해두었기 때문에 정확하게 원하는 색을 만들어 쓸 수 있습니다.”
이 박사가 컬러합금을 개발하기 시작한 시기는 5년 전으로, 2013년에 아이폰에서 샴페인골드 색상이 히트하기 이전이다. 그 후 아노다이징(anodizing : 양극처리의 산화피막) 기술을 적용한 샴페인골드 색상은 기존에 보지 못한 색감으로, 시장에서 이른바 대박을 쳤다. 이에 더해 지난해에 IFA 전시회에서 선보인 다이슨의 풀메탈바디 헤어드라이어를 비롯한 냉장고, 세탁기 등 풀메탈바디 전자제품의 등장은 금속에서도 새로운 색감의 소재기술시대를 예고했다. 이 박사는 이 같은 풀메탈바디의 시대를 컬러합금이 선도할 것으로 내다보고 있다고 밝혔다.

감성품질 준비한다면 중소기업 기술도입 서둘러야
“컬러합금은 아노다이징과 비교하면 원자재 가격이 비슷한 데다가 공정을 줄일 수 있다는 점에서 훨씬 미래지향적이죠. 주력산업 분야에는 거의 모두 적용이 가능해서 생활가전, 건축, 자동차 등 금속소재기술 표면처리의 새로운 시대를 열 것으로 기대됩니다.”
컬러합금의 장점은 이외에도 또 있다. 기존의 도금은 환경유해물질 배출이라는 문제를 안고 있지만, 컬러합금은 주조 및 성형 공정으로 제조되므로 환경오염 문제에서도 상대적으로 자유롭다. 더 재미있는 점은 컬러합금의 성분조절에 의해서, 일정 시간이 지난 후 색상이나 문양이 패턴화되어 나올 수 있다는 것. 일례로 숨어 있던 브랜드 로고가 외장재에 서서히 드러나게 하거나, 기념 메시지가 드러나게 할 수도 있다. 이에 더해 항균, 방염, 헬스체크 등의 기능성도 얼마든지 탑재시킬 수 있다고 이 박사는 설명했다.
“시간이 지나면서 금속 표면에 문양이나 로고가 등장한다면, 구매 이후에 다시 한 번 감동을 줄 수 있습니다. 또 병균이 묻었을 때 색이 변하고 컬러합금된 기기를 터치해 내 몸의 건강상태를 체크해 본다면, 그것이 곧 감성품질이 되고 색(色)마케팅이 되죠.”
감성품질을 준비하는 중소기업이라면 기술 도입에 적극적일 필요가 있다고 이 박사가 말하는 이유이기도 하다. 공정상 제품의 표면처리가 필요한 다수의 제조중소기업에게는 기술도입을 위해 새로운 장비가 필요 없다. 다시 말해, 컬러합금은 기존의 장비를 이용해 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 기회 요소가 된다는 것. 이는 한국생산기술연구원 뿌리산업기술연구소 신기능소재그룹의 그룹장이자 감성소재부품연구센터 센터장인 이 박사의 역할 측면에서도 매우 의미 있는 일이다.
“원하는 중소기업에게 조성계를 바꿔서 소재를 드리면 기존의 생산 프로세스에 맞춰 녹여서 압연을 하면 되니까, 당장 적용이 가능합니다. 국내의 글로벌 기업들이 관련 지식재산권을 독점 기술로 점유하기 전에 중소기업이 발 빠르게 기업의 상황에 맞게 조성계를 받아둔다면 도움이 될 수 있을 겁니다.”
다른 색깔을 입히고 더 나아가 표면의 질감을 다르게 느끼게 하는 색감의 시대, 감성품질의 시대는 이미 시작됐다. 그러니 금속에도 디자인과 감성마케팅이 맞아떨어지는 손쉬운 적용을 원한다면 컬러합금이 우리 손 안에 닿을 만큼 성큼 다가와 있음을 기억해두자.

 

5社 5色

色인디게이터, 메탈 흡음재 시대도 성큼
언젠가 정수기 필터교환 주기를 색으로 알려줄 수 있느냐는 기업의 의뢰가 있었다. 충분히 가능한 이야기다. 독성 물질에 은이 반응하는 것처럼, 컬러합금은 일정한 사용 조건이 바뀌었을 때 변화를 색으로 감지할 수 있다. 그런가 하면 컬러합금에 흡음 기능성을 추가해 얇은 두께 구조의 흡음재도 가능하다. 이 기술이 적용된다면 사회문제가 되고 있는 공동주택 층간 소음문제도 해결점을 찾을 수 있을 것이다.

박은주 전문기자 사진 김윤해 객원사진기자​

조회수 : 2,088기사작성일 : 2017-03-06
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