▲출처: codingmix.com
‘잉크(INK)’하면 여러분은 무엇이 떠오르시나요? 첨단산업보다는 잉크젯 프린터, 만년필 등 레트로 이미지가 아마 가장 먼저 연상되실 텐데요. 하지만 기술의 발전에 따라 기존에 우리가 알고 있던 잉크의 상식을 뛰어넘는 잉크들이 등장하고 있습니다.
쓱쓱 그리기만 하면 전자회로가 완성되는 ‘금속잉크’부터, 인공장기를 만드는 ‘바이오잉크’, 그리고 자동차 배기가스로 만든 ‘에어잉크’까지. 미래 산업은 물론 환경까지 생각한 잉크기술에 대해 알아보도록 하겠습니다.
전기가 통하는 #전도성 금속잉크
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전도성 잉크는 ‘전기가 통하는 잉크’를 의미합니다. 은이나 구리 등 전도성이 높은 물질을 섞어 만드는데, 그림처럼 그리듯이 전기회로를 만들어낼 수 있는데요. 전도성 잉크를 이용하면 고체 금속에 비해 크기와 두께를 줄일 수 있고, 낮은 온도에서도 접합이 가능하며 가공성도 우수해 전자파 차폐필름, 태양전지, RFID(전자태그) 안테나, 웨어러블 신축전극 등 소재 및 부품 산업의 필수 소재로 자리잡고 있습니다.
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하지만 전도성 충전제로 주로 사용되는 금속인 ‘은(silver)’은 구리에 비해 산화가 잘 되지 않는다는 장점이 있지만, 가격이 비싸고 대부분 일본수입에 의존하고 있었는데요. 지난 해 말 한국전기연구원(KERI)이 전기 및 열전도성이 우수한 ‘그래핀’과 가격이 저렴한 구리를 결합한 ‘구리-그래핀 전도성 잉크’를 개발해 국산화에 성공해 안정적인 제품개발 및 공급, 그리고 가격경쟁력을 확보할 수 있게 되었습니다.
인공장기 만드는 #바이오잉크
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바이오잉크는 살아있는 세포 또는 바이오 분자를 포함하며, 바이오 프린팅 기술에 응용해 구조물을 제작할 수 있는 소재를 의미합니다. 3D 프린터에 넣으면 인공장기를 만들 수 있고, 세포를 의도하는 대로 배양할 수도 있습니다. 3D 프린팅 기술이 인공조직과 인공장기를 만드는 생명공학 융합기술로 진화한 것입니다.
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바이오잉크는 살아있는 세포를 출력하기 위해 생체적합성을 지닌 고분자, 생체 재료 등을 소재로 사용하는데요. 이를 위해서는 세포와의 적합성 및 세포 정장 공간을 확보하기 위행 생분해성, 프린팅을 위한 유동학적 특성, 사용처에 따른 기계적 특성까지 고려해야 합니다. 3D 바이오 프린팅 기술의 발전에 따라 인공혈관, 인공조직, 인공뼈, 인공장기 제작에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있습니다.
자동차 배기가스로 만든 #에어잉크
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자동차 배기가스로 잉크를 만든다? 조금은 생소하면서도 특이한 이 잉크는 바로 ‘에어잉크(AIR-INK)’입니다. 자동차 배기가스를 필터링하고 정화할 때 채취한 탄소를 정제해 만드는데요. 에어잉크가 든 펜 1개당 디젤 엔진 차량이 40~50분 정도 주행하면 나오는 배기가스 양이 사용된다고 합니다.
▲출처: GRAVIKY LABS
에어잉크를 만들기 위해서는 필터와 센서 등이 탑재된 메커트로닉스 시스템 ‘KAALINK’를 차량 발전기 등 배기 파이프에 장착해 배기가스를 추출합니다. 그리고 먼지, 중금속 등 유해한 독성물질은 화학공정을 통해 정제과정을 마치면 잉크의 주 원료인 안료가 탄생합니다. 이는 배기가스 중 미세먼지의 95%까지 걸러내는 효과까지 있어, 환경을 오염시키는 요인을 효과적으로 줄여줍니다.
4차 산업기술과 만나 첨단 제품을 만들고, 우리 생명과 환경을 지키는 역할까지. 우리의 상상을 뛰어 넘는 기술로 진화하고 있는 잉크기술이 신기하기만 한데요. 사실 우리는 생활 속에서 흔히 잉크가 사용된 제품을 사용하고 입기도 합니다. 한화솔루션의 ASR(알칼리수용성수지)는 인쇄 잉크와 종이 코팅용 수용성 수지 및 에멀전으로 이용되고 있는데요. 기존 유성제품을 수성화한 친환경 수지로 목재와 금속 코팅에도 활용되고 있습니다. 생활의 편리함은 물론, 인간과 자연을 향해 더욱 발전하고 있는 잉크기술에 지속적인 관심과 응원 부탁드립니다.
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