일본산업뉴스요약

소재혁명, 주역은 신흥 세력
티엠팩토리, 95%가 공기인 에어로겔 개발/ 창문용 투명 단열재

신소재 산업에서 유망한 스타트업 기업이 많아지고 있다. 범용품의 경우 대응할 수 없을 정도로 디지털기기나 로봇 등의 새로운 용도에 대학발 기술이 요구되기 시작했기 때문이다. 소재는 일정한 설비투자가 필요하기 때문에 신흥기업이 성장하기 어려웠다. 그러나 대기업의 오픈 이노베이션을 순풍으로 삼아 개발에서 사업화로 넘어가는 단계인 ‘죽음의 계곡’을 넘으려 하고 있다.

“이 좋은 기회를 놓치고 싶지 않다”. 티엠팩토리(tiem factory, 도쿄)의 야마치(山地) 사장은 2019년 봄에 예정하고 있는 양산공장(이바라키현)의 가동을 서두르고 있다. 12년 설립된 티엠팩토리는 스폰지처럼 무수한 구멍이 뚫린 투명한 물질의 ‘에어로겔’을 개발하였다. 18년에 벤처캐피털(VC) 등으로부터 총 10억엔을 조달, 양산공장을 건설할 수 있었다.

에어로겔은 상온에서는 고체이며 구멍의 직경은 수십 ㎛(나노는10억분의 1)다. 체적의 95% 이상을 차지하는 공기가 열의 출입을 끊기 때문에 투명한 단열재로서 사용할 수 있다. 세계적으로 연구가 추진되고 있다. 이 투명도와 크기로 생산할 수 있는 기술은 이것밖에 없다고 한다. 디스플레이 기능 등을 갖춘 ‘미래의 창’ 기술을 개발하고 있는 YKKAP가 가벼움과 단열성을 갖춘 창유리에 채용하기로 결정하였으며 자금도 조달하였다.

야마치 씨는 교토대학에서 레이저를 연구하고 있던 시절에 에어로겔을 알게 되었다. “시장성이나 용도는 알 수 없지만 이런 재미있는 소재는 없다고 직감하였다”. 저비용으로 생산하는 과정은 보였지만 교토대학 재적 중에 회사를 설립하고 여러 개로 나눠져 있던 특허를 정리하는 작업에 애를 먹었다.

-- 제조업의 ‘자금력’ --
14년에 신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)의 사업 지원처로 선정되면서 대기업으로부터도 의뢰를 받게 되었다. 외기 온도 변화를 차단함으로써 에너지를 절약할 수 있기 때문에 유리 등에 사용하는 단열재로서 화학이나 자동차 부품 등의 대형 업체로부터 공동개발의 타진이 끊이지 않고 있다. 이바라키현의 공장 부지에는 여유가 있어 새로운 자금 조달 이야기도 있다고 한다.

경제산업성의 공업통계에 따르면 일본의 제조업의 부가가치는 연간 약 100조엔. 그 중 소재는 약 30%를 차지하며 기계나 자동차를 크게 웃돈다. 다채로운 재료를 공급하는 제조업의 ‘자금력’을 담당하고 있지만 스타트업이 생겨나기 어렵다.

스타트업이 생겨나기 어려운 이유는 생산기술을 확립하기 위한 시험 설비나 그 후의 양산 설비에 수억 엔~수십억 엔의 자금이 필요하기 때문이다. 대학 등에서 연구를 마친 유망한 기술도 생산 기술의 확립이나 양산 단계로 진행하지 못하는 사례는 많다. ‘죽음의 계곡’이라고 불리는 단계다.

연구개발부터 사업화까지의 기간도 길다. 어느 VC의 책임자는 “사업의 시간 축이 너무 달라서 투자하기 어렵다”라고 말한다. 소재 신흥기업 중에서는 거미 줄에서 섬유를 만드는 스파이버(Spiber, 야마가타현)가 유명하지만, 이 스파이바도 올해 12월에 총 50억엔을 조달하면서 드디어 양산공장을 건설할 수 있게 되었다.

열전도성을 갖는 섬유 상태의 질화 알루미늄을 개발하는 U-MaP(나고야시)는 일본 벤처캐피털로부터 최근에 수천만 엔을 조달하였다. 이 자금으로 시험 설비를 만든다.

전자부품의 봉합재(Encapsulant) 등에 사용하는 절연수지에 소량의 질화 알루미늄을 섞기만 하면 방열성이 상승하여 디지털기기의 과열 방지에 도움이 될 것으로 기대를 받고 있다. 2~3년 안에 양산을 시작할 계획이다. 알루미늄 등의 대항 소재와 비교하여 경쟁력이 있는 1kg당 10만엔 정도까지 판매가격을 내린다는 구상을 하고 있다.

나고야대학 교수이며 U-MaP의 CTO인 우지하라(宇治) 씨가 결정 재료의 연구 과정에서 섬유 상태의 질화 알루미늄을 발견, 16년에 창업하였다. 우지하라 씨는 젊은이들의 창업을 권장하고 있으며, 기업에 추천했던 제자 니시타니(西谷) 씨를 사장으로 다시 불러들였다.

-- 신시장 속속 등장 --
IoT(사물인터넷) 등의 디지털화나 로봇. 소재 면에서도 대응이 필요한 신시장이 잇달아 생겨나고 있다. 그러나 대형 업체는 기존 기술의 개선에는 특화되어 있지만 신시장 개척에는 서툴다.

위기감에서 미쓰비시케미컬이나 AGC는 15년에 설립한 소재에 특화된 VC, Universal Materials Incubator에 자금을 거출. 1건에 10억엔을 상한으로 생산기술을 확립하기까지 최장 10년간 지원한다. 티엠팩토리에도 투자를 결정하였다.

오픈 이노베이션을 통해 로봇용 기술을 요구한 것은 Advanced Softmaterials(ASM, 지바현). 로봇을 구동시키는 ‘인공근육’의 소재로 사용하기 위해 도요타합성과 제휴하였다.

ASM은 목걸이 모양의 분자구조를 갖는 나노 크기의 ‘Slide-Ring Material’의 기술을 갖고 있다. 크게 신축하며 원래 상태로 되돌아오는 성질의 재료를 만들 수 있다. 고무에 섞어 전압의 온, 오프로 신축시킬 수 있기 때문에 모터 대신에 로봇에 사용하면 무음으로 팔을 구부렸다 폈다 할 수 있다. 소형에 경량화도 실현할 수 있다.

ASM은 도쿄대학의 이토(伊藤) 교수의 연구를 바탕으로 05년에 설립하였다. 10년에 우베흥산과 제휴, 노다(野田) 씨가 사장으로 취임하였다. 수익과 직결되는 성과가 좀처럼 나오지 않았지만 자동차용 이외의 사업 육성을 서두르는 도요타합성은 20년을 목표로 간호나 복지 등의 로봇용으로 실용화할 계획이다. 심장수술에 사용하는 훈련 장치는 이미 시작품이 완성되었다.

벤처케피털 Universal Materials Incubator의 CEO로 소니케미컬의 사장을 역임했던 쓰키오카(月丘) 씨는 “소재는 산업 경쟁에서 중요하다고 생각하면서도 정작 일본에서는 성장전략 없이 방치되어 왔다”라고 지적한다.

소재 기업은 치열한 국제경쟁에 놓여 있다. 틈새 시장을 겨냥한 용도 개발은 사업성이 보이지 않기 때문에 뒤로 밀리겐 된다. 따라서 놓치기 쉬운 수요에 대응하는 스타트업 기업이 성장하면 소재 산업의 저변이 한층 확대되어 질적인 면에서 국제 경쟁력도 향상될 것이다.

 -- 끝 --