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특허청, 발포금속 안전성 자동차에 적용
이른바 ‘스펀지 금속’으로 알려진 발포 알루미늄은 뻥튀기 또는 식빵의 제조와 비슷한 원리로 만들어진다. 알루미늄 안에 달걀처럼 끈적끈적한 점증제를 넣어 점도를 높인 뒤 베이킹 파우더 역할을 하는 발포제를 넣으면 발포제에서 가스가 나와 빵처럼 금속이 부풀어 오르면서 스펀지 같은 금속으로 뻥튀기 되는 것이다.
이렇게 만들어진 발포 알루미늄은 물에 뜰 정도로 가벼우면서도 발화성이 없고 충격과 진동, 소음을 잘 흡수하며 전자파 차폐효과, 전기나 열 차폐효과도 있으며 재활용이 가능한 친환경적 다기능 초경량 소재이다. 이러한 발포 알루미늄을 자동차 범퍼 등에 활용해 자동차의 경량화, 안전성 및 쾌적성을 동시에 확보하고자 하는 시도가 이뤄지고 있다.
특허청에 따르면 세계적으로 발포금속 분야의 특허출원은 지난 1988년부터 꾸준한 증가 추세를 보이고 있으며 한국과 미국은 증가하는 경향을 나타내고 있다. 가장 많은 특허출원을 나타내는 일본은 1999년 이후로 일정한 수준을 유지하고 있다. 각국은 자국에 우선적으로 특허출원하는 것으로 보이며 이는 현재 발포금속 관련 기술이 제품화 내지 상용화 단계에는 이르지 못한 상태에서 기술선점을 목적으로 하고 있는 것으로 판단된다.
특허건수와 출원인수 변화의 상관관계를 통해 기술의 위치를 살펴보는 포트폴리오 모델에서 발포금속 분야는 전체특허에 있어 출원건수와 출원인수가 증가하는 발전기 또는 초기진입단계에 있는 것으로 보인다.
발포금속 기술의 기술분야별 특허출원 동향을 살펴보면 소재 및 제조방법에 관한 출원이 응용 및 활용부품에 관한 출원에 비해 상대적으로 많고 응용 및 활용부품에 있어 열전달매개용으로 활발히 응용되고 있으며 자동차 충돌부재에 적용되는 에너지 흡수용과 경량구조용으로의 활용이 대부분이다.
이는 에너지 고갈문제 및 환경문제가 세계적 차원에서 논의가 이뤄지고 각국에서의 배출가스 규제가 해마다 엄격해지고 있으며 교토의정서에 의한 CO2 삭감목표가 설정돼면서 관심이 증가하고 있는 것으로 특허청은 분석했다.
특허청 관계자는 “차량 경량화의 필요성이 점점 높아진데다 충돌법규와 안전규제도 강화되고 있어 차량의 성능, 안전 및 쾌적성의 강화에 대한 요구에 부응하는 기능성 소재로 발포금속이 주목을 받고 있다”며 “자동차 산업의 경쟁력 확보와 시장 선점을 위해 향후 발포금속과 관련한 특허출원이 지속적으로 증가할 것으로 예상된다”고 말했다.
[배군득 기자(boan3@boannews.com)]
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[2024-04-24] 
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