이민환 과학커뮤니케이터랩 대표의 현장 취재기
국내 대표 과학 유튜버·커뮤니케이터 지식인미나니
길에서, 혹은 도로에서 우리의 안전을 지켜주는 표지판을 쉽게 찾아볼 수 있다. 그중 고속도로에서 볼 수 있는 야간 교통표지판은 우리의 호기심을 자극한다. 어떻게 밤에도 뚜렷하게 보일 수 있지에 대해 궁금해하는 이들이 많다. 이러한 기술을 포함, 생활 속 많은 제품들의 대다수가 오늘 필자가 소개할 기업의 제품일 것이다.
과학현장을 직접 취재하는 한국쓰리엠주식회사 기술연구소를 찾았다. 3M은 미네소타(Minnesota), 마이닝(Mining), 매뉴팩처링 컴퍼니(Manufacturing Company)의 앞 글자를 딴 이름이다. 3M은 사포를 만들기 위해 원자재인 연마성을 캐내는 광산업으로 시작된 회사다. 그러다 현재는 우리 삶에 없어서는 안 되는 제품들을 생산하는 회사로 성장했다.
한국쓰리엠주식회사 기술연구소에서는 여러 영역에 걸친 혁신 제품을 내놓고 있다. 현장을 찾은 필자는 건설이나 제조업 종사자를 위해 개발된 제품을 먼저 만나볼 수 있었다. 한국쓰리엠주식회사 연마재사업부에서 기술지원 업무를 담당하는 김준희 수석연구원에게 자세한 설명을 들을 수 있었다. 쓰리엠은 광산업을 주도했었기 때문에 현재도 연마석, 연마재, 절단석 등에 강점을 가지고 있다.
이번에 3M이 출시한 절단석인 '큐비트론3(Cubitron)'도 살펴볼 수 있었다. 큐비트론3은 3M만의 독자기술인 PSG미네랄의 날카로운 정밀 입자로 되어 있어 작업 효율을 한층 높여준다고 한다. 우수한 절단속도와 긴 수명을 자랑한다. 특히 정밀한 형태의 세라믹 삼각입자를 재설계했다는 것도 특징이라고 한다.
구형과 신형의 성능 차이를 확인해 보기 위해 필자가 직접 실험에 참여했다. 구형 절단석으로 쇠를 갈았을 때 탄 흔적이 많이 남아 있는 걸 확인할 수 있었다. 최신 절단석인 '큐비트론3'으로 쇠를 갈았을 때는 그을림이 거의 남지 않았다. 이는 절단하는 소재들에 손상을 적게 준다는 것을 의미한다. 그리고 3M 하면 떠오르는 건 포스트잇과 스카치테이프일 것이다. 포스트잇의 접착력과 관련된 기술 설명도 들었다.
훌륭한 접착력을 기반으로 어디에든 뗐다 붙였다 하면서 사용할 수 있는 제품이다. 이 접착제는 단순히 풀처럼 붙는 것은 아니다. 3M의 제품들은 풀과는 다른 접착력을 보여준다. 사용자가 사용할 때에는 탄성이 있는 것처럼 느껴지기도 한다. 포스트잇의 접착면을 확대해 보면 동글동글한 알갱이가 다수 분포되어 있다.
이 알갱이들이 마이크로스피어라는 접착제다. 원형 형태로 있다가 벽면이나 노트에 부착하면 찹쌀과 같이 늘어나는 형태를 띤다. 그러다 다시 포스트잇을 떼면 동글동글한 알갱이 형태로 돌아온다. 수직으로 떼면 잘 떨어지지만, 수평으로 당기듯이 떼면 잘 떨어지지 않는다는 특성이 있다. 더불어 3M이 개발한 VHB 접착제도 매우 흥미로웠다.
나사 하나 없이 VHB 접착제만으로 철판과 나무를 조립한 킥보드도 타봤다. 접착제만으로 조립됐는데도 킥보드는 매우 튼튼해 보였다. 킥보드를 넘어 다른 제품을 조립할 때 VHB 접착제가 사용된다면 공정을 효율화할 수 있고, 환경 오염도 줄일 수 있을 것으로 예상된다. VHB 접착제를 활용하면 튀어나오는 부분이 없기 때문에 디자인적으로도 이점이 있다.
우리가 평소 궁금해했던 도로 표지판에도 3M의 기술력이 접목된다. 표지판의 경우 밤이 되면 잘 보이지 않게 된다. 그래서 헤드라이트에 반사가 잘 되도록 제작됐다. 표지판에 접목된 3M의 반사 구조물을 현미경으로 확대해 봤다. 이를 재귀반사체 미세구조, 또는 '마이크로프리즘'이라고 부른다. 빛을 그저 거울처럼 반사시키는 것이 아니기 때문에 기술력이 요구되는 대목이다.
빛을 사방으로 반사시키는 게 아니라 빛을 쏘는 자동차의 방향으로 반사해 주기 때문에 운전자가 표시판을 제대로 볼 수 있는 셈이다. 더불어 3M은 선도적인 윈도우 틴팅 기술도 보유하고 있다. 보통 필름은 햇빛과 열을 차단하는 것이 목적이다. 필름과 필름 사이에 금속 성분을 탑재해 태양열을 막는데, 3M에서는 금속 성분을 넣지 않는다. 약 200겹의 필름을 겹쳐서 제작하기 때문에 같은 두께인데도 열 차단 효율이 더욱 뛰어나다.
금속 성분이 없기에 하이패스 신호 간섭 등 문제도 발생하지 않는다. 3M의 기술로 창문을 통해 들어오는 빛의 방향을 바꾸어, 눈부심을 방지하고 실내는 더욱 밝게 해주는 '자연채광 필름'도 눈길을 끌었다. 기술 특허만 해도 약 12만 개에 달한다고 한다. 직접 현장에서 본 한국쓰리엠주식회사는 인류와 환경을 위해 과학 연구를 지속해 나가는 기업으로 평가된다.
AI포스트(AIPOST) 이민환 과학커뮤니케이터랩 대표 skddl0514@gmail.com