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제목 ㈜에이엠솔루션(AMS) - 이오노머 테크놀로지 플랫폼 구축
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2020/03/30 16:23

이오노머 테크놀로지 플랫폼 구축

㈜에이엠솔루션(AMS) 황진택 대표이사

 

이오노머(Ionomer)의 세계

사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 스마트팩토리 등 정보통신기술의 융합으로 이루어지는 4차 산업혁명이 본격화되면서 산업계에서는 새로운 도전들과 관련기술들이 속속 등장하고 있다. 일례로 5G시대의 출범과 함께 통신기기의 정전기 이슈도 그러한 도전 과제 중 하나다.

정전기 문제는 자율주행과 클라우드 컴퓨팅을 도입하는 자동차산업이나 점점 고급화되고 있는 전자가전 산업의 주요 이슈가 되고 있다. ICT 분야가 급성장하면서 플라스틱 산업계에서도 정전기 문제를 해결하기 위한 다양한 시도들이 나오고 있다. 그 중 하나가 스페셜 이오노머를 이용한 영구대전방지 기술이다.

이오노머는 에틸렌과 아크릴릭산 또는 메타크릴릭산의 공중합체 카르복실산 일부를 금속이온과 반응으로 의해 중화시킨 기능성 고분자이다. 고분자 내의 이온 결합에 의해 일종의 물리적인 가교결합이 형성돼 엘라스토머와 같은 탄성을 갖게 되는데, 여기에 열을 가하면 유동성이 향상되고 가공성이 우수해진다. 이러한 특성으로 이오노머는 열가소성 플라스틱과의 블렌딩을 통해 다양한 용도로 사용된다.

이오노머는 미국 화학기업 D사가 처음으로 개발해 출시하면서 세계시장의 95% 이상을 독점하고 있다.

2018년부터는 또 다른 다국적 화학기업 D케미칼이 D사의 이오노머 사업을 인수해 시장을 계속해서 독점하고 있다.

이러한 이오노머의 시장에 도전장을 내민 토종기업이 있다. (주)에이엠솔루션(이하 에이엠솔루션)이 바로 그 주인공이다. 에이엠솔루션은 2014년 회사를 설립한 이래 이오노머 소재에 대한 기술개발에 집중해 선진사와 차별화된 독자적인 ‘이오노머 테크놀로지 플랫폼(Ionomer Technology Platform)’을 구축하고 이를 기반으로 고객이 필요로 하는 제품을 맞춤식으로 생산할 수 있는 소재 설계기술과 응용 솔루션을 통해 다양한 응용제품을 개발하고 상용화를 추진하고 있다.

 

‘선택과 집중’으로 경쟁력을 키우다

다국적 화학기업이 독점하는 이오노머 시장에서 과감하게 도전하고 있는 에이엠솔루션은 놀랍게도 불과 5년 전, 1인 기업으로 출발한 신생기업이다. 다윗과 골리앗의 대결 같지만 에이엠솔루션의 황진택 대표는 한결같이 기술력에 대한 확신과 자신감으로 가득 차있다.

그래서 회사 이름 작명에도 고민을 많이 했다. 첨단 소재 솔루션(Advanced Material Solution)을 뜻하는 에이엠솔루션(AMS)이란 상호는 황 대표가 꿈꾸는 기업의 이상이 담겨 있다. 이오노머를 기반으로 특수 스페셜 첨단소재를 통해 고객의 니즈에 맞는 다양한 솔루션을 제공하겠다는 황 대표의 ‘기술 집약’을 향한 강한 의지를 담고있다.

우선 시장의 피드백이 빠른 이오노머를 중심으로 선택과 집중을 통해 경쟁력을 키웠다. 창업 첫해인 2014년 기술보증기금과 매일경제가 주최한 기술·아이디어 창업경진대회에서 금상을 수상하며 기술창업 가능성을 확인했고, 이후 다수의 정부 기술개발사업의 수행을 통해 선진사와 차별화된 독자적인 이오노머 테크놀로지 플랫폼을 구축했다.

에이엠솔루션은 이오노머의 고차 구조적 설계기술 및 다른 열가소성 엘라스토머와의 얼로이(Alloy)화 기술을 확보함으로써 반응압출 공정(Reactive Extrusion Process)에 의한 이오노머 테크놀로지 플랫폼을 구축하고 다수의 특허를 확보한 상황이다.

이오노머의 물성에 영향을 주는 카르복실산의 함량(wt%) 조절은 매우 중요한데, 에이엠솔루션의 이오노머 테크놀로지 플랫폼은 반응압출 공정시 카르복실산 당량을 조절할 수 있는 반응공정 노하우를 토대로, 고객의 다양한 요구에 따른 스페셜 이오노머의 물성을 고객맞춤형으로 주문제작할 수 있다. 에이엠솔루션은 현재는 비록 작은 기업이지만 기술적 차별화를 통해 경쟁력을 확보하고 사업 영역을 넓히고 있다.

에이엠솔루션이 개발과 상용화에 집중하는 대표적인 응용 제품은 영구 대전방지 고분자와 골프공의 커버 및 맨틀용 소재, 신발 미드솔용 폼 소재 등으로 최근에는 4차산업 및 5G 시장 트렌드에 맞추어 이오노머를 활용한 퀀텀닷 및 투명 LED 모듈용 Barrier 필름, 수분산 영구대전방지 코팅액, 태양광 봉지재, 저유전손실 복합소재 연구에도 관심을 갖고 있다.

 

골프공에서 시작된 혁신

황진택 대표는 1991년부터 국내 대기업 연구소에서 오랫동안 연구개발을 해왔다. 하지만 시장의 현실과 동떨어진 과제 수행은 연구원으로서 보람을 찾기 쉽지 않았다. 특히 기능성 플라스틱 분야는 산업 현장의 요구와 대응 시간이 매우 중요한 요소인데 대기업에서는 이러한 대응이 쉽지 않았고 중장기 중심의 연구가 많아 사업화 결실을 보기가 어려웠다.

현장을 체험하고 싶은 마음에 황 대표는 2004년 대기업을 박차고 나와 중소기업의 연구소장으로 다양한 실전경험을 쌓아갔다. 엔지니어링 플라스틱 소재기업 E사에 연구소장으로 있는 동안 LCP, PPS 등 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 개발을 담당했다. 그때 황 대표의 눈에 들어온 것이 이오노머였다.기술집약적 아이템인 이오노머는 용융점도와 용융강도가 매우 높고 내마모성과 탄성에 있어서 일반 엘라스토머에 비해 뛰어났다. 한마디로 골프공 커버에 제격이었다.

황 대표는 2007년경부터 세계 유수의 골프공 제조사인 T사와 함께 5피스 골프공(펜타 TP) 소재개발 및 양산판매를 시작하면서 고기능성 골프공용 스페셜 이오노머에 관심을 갖게 됐다. 그리고 그 경험이 발판이 돼 마침내 창업하게 됐고 에이엠솔루션에서 그 결실을 맺게 된 것이다.

에이엠솔루션이 개발한 소재는 D케미칼의 제품과는 차별화된 기술이다. 우수한 물성을 토대로 한 가격경쟁력으로 2피스 골프공 커버용 표준 그레이드를 2019년 해외에 첫 수출하게 되었다. 현재는 고부가가치인 3피스 골프공의 맨틀용 제품을 개발완료하고 품질평가 중에 있다. 성공적인 론칭으로 평가된다면 2023년에는 연간 약 100억원대의 매출이 가능할 것으로 보인다.

 

니치마켓을 찾아서

범용 및 엔지니어링 플라스틱 분야는 가격경쟁력이 치열하다. 때문에 수익성이 급격히 감소되고 있어 기업의 지속성 유지를 위해서는 글로벌 시장이 요구하는 혁신적인 신기술 개발을 통한 차별화된 제품을 내놓아야한다.

에이엠솔루션은 시장의 이러한 트렌드에 맞춰 수요자 맞춤형 상품을 통해 니치마켓에서 고부가가치 제품군의 영역을 확대하고 있다. 황 대표는 해외로 눈을 돌려 해외에서 먼저 인정을 받고 역으로 국내에서 시장 점유율을 늘려나가는 전략을 택했다. 실제 해외에서의 관심과 평가는 예상보다 훨씬 더 높게 나왔다. 그리고 이오노머를 독점 공급하던 D사가 2018년에 D케미칼사에 인수되면서, 이오노머의 기존 공급망에 변화가 생겼다. D사에서 D케미칼로 바뀌면서 고객들은 제품 주문에서 선적, 인도까지의 긴 리드타임에 불편을 겪어야 했다.

에이엠솔루션은 그 틈새를 이용해 경쟁력을 잡았다. 스타트-업으로서 소량 다품종과 짧은 리드타임, 가격 경쟁력을 앞세워 기업들을 설득했다. 하지만 무엇보다도 선진사의 제품과 품질 비교면에서 뒤쳐지지 않는 기술력에 대한 자신감이 있었다.

에이엠솔루션은 2014년 회사 설립 이래로 5년여의 시간동안 오직 이오노머 개발에 집중했다. 이오노머 테크놀로지 플랫폼을 구축하고, 이를 기반으로 고기능성 이오노머 제품 라인업을 갖추게 됐다. 사업초기, 연구개발에만 매진하다 매출 실현이 늦어지긴 했지만 지난해 해외에 첫 수출을 하면서 국내외에서 인지도를 높여 현재는 국내 대기업 및 1차 벤더에 공급이 시작되었다. 지난해와 올해 투자유치도 크게 늘어 경영상황이 안정화되면서 연구개발에 적극적으로 매진할 수 있게 되었다. 올해부터는 해외 고객 확대를 위한 해외 마케팅에 더욱 집중할 계획이다.

 

성장하는 고기능성 고분자 시장

4차 산업혁명으로 기술이 고도화되면서 고기능성 고분자 시장의 규모도 점점 커지고 있다. 최근 반도체 및 전기전자 부품분야의 경량화와 박막화 추세로 배선 선폭이 줄어듦에 따라 크린룸의 정전기 민감성이 크게 증가돼 영구 대전방지 고분자 시장이 확대되고 있다. 올해 국내 시장규모는 약 3,000톤 정도로 예상된다.

영구대전 방지에는 3가지 방식이 있다. 먼저 모노머 타입 계면활성제는 가격은 저렴하지만 블리드 아웃(Bleed-out) 현상이 나타나는 단점이 있다. 도전성 컴파운드는 전도성이 우수하나 블랙만 가능하고 슬러핑(Sloughing) 현상이 있다. 때문에 그 대안으로 컬러링이 가능하고 전도성도 뛰어난 폴리머 타입 영구대전방지제가 각광받고 있다.

현재 국내에서 범용 수준의 전도성 고분자가 제조되고 있으나 중급과 고급 그레이드 제품 생산은 거의 전무한 상황이다. 특히 고급 그레이드 시장은 국내수요가 높음에도 글로벌 기업이 시장을 장악하고 있는 실정이다.

이런 상황을 감안해 에이엠솔루션은 3년 전부터 스페셜 이오노머를 응용한 독자적인 전도성 유닛 기반 영구대전방지 고분자를 각각 폴리올레핀용(HDPE, LLDPE, LDPE, PP, EVA)과 Polystyrene용, ABS용, Polyamide용으로 개발했다. LLDPE용은 중견 부품기업에 현재 초도 양산 납품 중이고, HDPE용은 양산 평가 중이며, ABS 사출용은 진공청소기 및 공기청정기 부품에 적용평가 중에 있다.

스페셜티 제품에 10~20wt% 첨가되는 영구대전방지 고분자는 고가의 제품으로 특수용도에 사용되기 때문에 최종 수요기업의 요구에 각각 대응하는 고객 맞춤형으로 이루어진다. 대기업은 자체적으로 연구시설을 갖추고 제품을 구매해 개발 및 테스트 과정을 거치지만 중견기업 이하 규모의 업체들은 국내 대리점 및 공급자와 공동 개발하는 사례가 많다. 에이엠솔루션은 응용제품의 개발단계에서 소재 솔루션 제공을 통해, 그리고 부품업체와 긴밀한 협력개발을 통해 적용사례를 만들어가고 있다.

 

소비자 맞춤식 상품화 전략

황 대표는 시장의 수요와 피드백을 중시해 상품화 전략을 수립한다. 현재 집중하고 있는 상용화 제품은 반도체 및 디스플레이 부품의 정전기 방지를 위한 스페셜 이오노머 기반 영구대전방지 고분자 소재다. 이는 주로 전자부품의 포장 또는 부품간의 충격 완화용 간지로 사용하는데, 폴리올레핀용 이오노머 기반 영구 대전방지 고분자는 현재 대기업의 1차 벤더에서 양산 품질평가를 끝내고 초도 납품 중에 있다.

또한 무선청소기 및 공기청정기의 먼지에 대한 민감성이 증대됨에 따라 다수의 컴파운딩 업체와 함께 ABS 사출용 영구대전방지 고분자 개발도 진행하고 있다.

2021년 하반기에 국내 영구대전방지 고분자 시장의 50% 이상의 점유율을 목표로 하고 있으며, 2022년에는 연간 200억원대의 매출이 기대되는 캐시카우가 될 것으로 전망하고 있다.

신발 미드솔(Midsole)용 폼 소재 또한 현재 EVA(에틸렌 비닐아세테이트) 기반 화학발포가 중심이나, 폼 제조공정에서 발생되는 유독 화합물로 인해 친환경 제조공정에 대한 관심이 급증하고 있다. 대표적인 기술은 미국 MIT가 개발해 트렉셀 (Trexel)사가 상용화시킨 초임계 CO2를 이용한 가스발포 공정이다. 에이엠솔루션은 현재 트렉셀 공법과 오토클레이브, 2가지 방식으로 신소재를 개발 중에 있다.

이오노머를 TPEE와 같은 열가소성 엘라스토머와 혼합해 폼의 셀 구조를 조절하면 탄성을 높이고 무엇보다도 리사이클링이 가능한 매우 친환경적인 제품이 된다. 현재 해외 신발장비 업체 및 국내외 신발소재 업체와 협력해 개발 중이다. 이 개발을 성공하면 글로벌 신발 메이커인 N사에 공급도 가능하다.

최근에는 4차 산업 및 5G 시장 트렌드의 요구에 따라 이오노머를 활용해 기존제품 대비 월등한 가격경쟁력을 가질 수 있는 제조공정 및 이오노머 기능화 연구를 수행하고 있다. 현재 QLED 또는 대형 LED 디스플레이 분야의 중견기업들과 협력하고 있는 대표적인 것은 퀀텀닷용 Barrier 필름과 투명 LED 모듈용 봉지 필름이다. 기존의 진공증착방식이 아니라 필름 공압출 공정을 통한 저비용 고효율 제조 방식으로, 개발 성공 시 디스플레이 소재 분야의 혁신적인 변화가 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

www.amsolution.kr

Tel: 010-3011-1411

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