일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.9.10

비접촉 붐으로 호기를 맞은 '보이지 않는 필름'
미쓰비시케미컬, 반사방지필름 ‘Mosmite’를 붙인 아크릴수지판

“아무것도 없는 것처럼 보인다. 정말 아크릴수지판이 있는 건가?” 나도 모르게 손을 뻗으면 손 끝에 아크릴수지판의 감촉이 전해지면서 그 ‘투명도’에 깜짝 놀란다.

미쓰비시케미컬홀딩스의 쇼룸 ‘KAITEKI SQUARE’(도쿄)에는 미쓰비시케미컬의 반사방지필름 ‘Mosmite’를 앞뒤에 붙인 아크릴수지판 ‘아크릴라이트(Acrylite)’의 샘플이 전시되어 있다. 최대 특징은 반사율 0.5% 이하로 거의 반사가 없다는 점이다. 이 때문에 Mosmite를 앞뒤에 붙이기만 하면 통상 92% 정도의 아크릴판의 광 투과율이 약 99%까지 높아진다. 또한 불필요한 것이 비치는 현상도 거의 발생하지 않기 때문에 ‘아무것도 없는 것처럼’ 보이는 것이다.

그런 Mosmite에 순풍이 불고 있다. 바로 코로나19의 확대다. 감염 대책으로서 ‘비접촉’ 분위기가 강화되면서 ‘아무것도 없는 것처럼 보이는 아크릴판’에 새로운 수요가 생겼다.

예를 들면, Mosmite를 붙인 아크릴수지판 칸막이. 아무것도 없는 것처럼 보이기 때문에 텔레비전 방송 녹화나 드라마 촬영과 같은 현장에서 출연자들을 ‘격리’ 시키는 용도로 사용되기 시작됐다. 이미 복수의 방송국이 구입. 어느 방송국의 기술담당자는 “조명기구나 세트가 아크릴판에 비치는 현상이 없기 때문에 깨끗한 상태에서 촬영할 수 있다. 비말 대책과 영상의 질을 양립시키는 효과를 실감했다”라고 말한다.

일반용 수요도 나타나기 시작했다. “마스크를 하고 있으면 보기 좋지 않기 때문에 반사가 없는 아크릴판이 있으면 좋겠다”라며, Mosmite를 붙인 아크릴수지판 칸막이를 강연회에 설치하는 사례도 나오고 있다. 비말 감염 방지를 위해 얼굴을 가리는 페이스실드의 경우는 눈 주변에 Mosmite를 붙여 시야를 깨끗하게 한 제품을 시작(試作)하기 시작했다.

-- 획기적인 기술이라는 평가를 받지만 최대 결점이 --
Mosmite는 구 미쓰비시레이온이 개발해 12년부터 본격 판매를 시작했다. 높은 광 투과율과 반사가 거의 없다는 획기적인 특성을 평가 받아, 차량탑재 디스플레이나 카내비게이션, 철도역 구내의 행선지 안내표지판 등에 도입되었다.

획기적인 기술인데도 불구하고 의외로 확산되지 않고 수요가 제자리걸음이다. 그 이유는 Mosmite에는 중대한 결점이 있기 때문이다.

예를 들면 20년 5월에 발매된 카시오계산기 ‘GBD-H1000’. 인기상품 내충격 시계 ‘지샥(G-SHOCK) 시리즈’ 계열인 이 제품에서는 빛의 반사를 억제해 디스플레이의 고화소화와 고콘트라스트화를 실현하기 위해 Mosmite를 도입하고 있다.

그러나 Mosmite를 붙이는 곳은 시간을 표시하는 디스플레이 표면이 아니라 그 내측. 태양광 발전 소자와 액정모듈이다. 실은 차량탑재 디스플레이 등의 채용 사례에서는 Mosmite는 터치패널과 액정모듈 사이에 있는 공기층에 면한 내측에서 사용되고 있다.

G-SHOCK도 차량탑재 디스플레이도 표면에 Mosmite를 붙이면 더욱 투명도가 높아진다는 것은 알고 있다. 그러나 그렇게 하지 않는 것은 ‘사람의 손이 닿으면 기능이 떨어진다’는 문제점이 있기 때문이다. 이 결점은 Mosmite가 반사를 방지하는 구조 자체와 밀접하게 관련되어 있다.

-- ‘나방의 눈’을 모방해 반사를 방지 --
Mosmite는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 표면에 광경화 수지로 높이 약 200nm의 원추형 돌기를 약 100nm 피치로 형성한 것이다. 이 구조는 빛의 반사를 억제하는 야행성 나방의 눈 구조를 연구해 고안되었다. 때문에 미쓰비시케미컬은 이 기술을 ‘Moth-Eye형 반사방지필름’이라고 부른다. Mosmite는 그 상품명이다.

아주 작은 원추형 돌기 구조가 빛의 반사를 억제하는 것은 반사의 원인이 되는 급격한 굴절률의 변화를 억제하기 때문이다.

빛의 반사는 굴절률이 다른 물질의 경계면에서 발생한다. 공기와 투명한 아크릴수지를 예로 들어 보자. 공기의 굴절률은 약 1.0, 아크릴수지의 굴절률을 가령 약 1.5라고 하자. 공기 중을 직진한 빛이 아크릴수지에 들어갈 때 굴절률이 갑자기 변화한다. 여기서 빛은 반사한다.

Mosmite의 표면에 있는 미세한 원추형 돌기는 이 굴절률의 변화를 억제한다. 구체적으로는 돌기 구조이기 때문에 수지부와 공기층의 비율이 완만하게 변한다. 이 때문에 굴절률도 완만하게 변하면서 광학상의 경계면이 거의 존재하지 않게 된다. 이것이 빛을 거의 반사하지 않는 구조다.

-- 지문이 지워지기 어렵고 효과도 떨어진다 --
‘사람의 손이 닿기 쉬운 부분에는 사용하기 어렵다’라는 결점은 Mosmite의 반사방지 구조와 깊게 관련되어 있다. 손이 닿으면 초미세 돌기 사이에 손 지문이 남게 되는 것이다.

Mosmite의 표면에 손이 닿으면 손 지문이 돌기 사이에 들어간다. 즉, 손으로 만지면 지문이 남게 되고, 이것은 그냥 닦아서는 지워지지 않는다. 투명도도 떨어진다. 물로 세척하거나 에탄올로 닦으면 깨끗하게 지워지지만 이러한 세척을 반복하게 되면 높이 약 200nm의 초미세 돌기가 마모되어 반사 방지 성능이 떨어진다. 미쓰비시케미컬도 이동전화의 디스플레이 등 일반소비자에게 친숙한 제품에서 Mosmite를 사용하는 것을 검토해 각 사에 제안했다. 그러나 최종적으로 “유저가 자주 만지는 부분에서는 사용하기 어렵다”라는 결론에 이르렀다.

미쓰비시케미컬은 20년 5월부터 Mosmite를 양면에 붙인 저반사 아크릴판을 ‘그림 액자’용으로 판매하기 시작했다. 그림 액자를 선택한 데는 좀처럼 사람의 손길이 닿지 않는다는 이유도 있다. 손이 자주 닿는 부분에는 사용할 수 없다는 결점을 피해 특징을 최대한으로 살리기 위한 고육지책이라고도 할 수 있다.

그러나 코로나19는 이 상황을 크게 변화시켰다. ‘비접촉’이 전제라면 Mosmite의 탁월한 성능은 지금까지 이상으로 쉽게 활용할 수 있다. 방송국 촬영 현장처럼 반사가 없이 깨끗한 칸막이를 필요로 하는 수요는 앞으로 확실하게 증가할 것이기 때문이다. 접수 창구 등 대면을 전제로 한 장소나 상담 공간, 음식점 등의 넓은 장소 등 Mosmite를 붙인 저반사 아크릴판의 활용의 장은 넓어질 가능성도 있다. 실은 이미 원추형 돌기의 금형을 UV 경화성 수지에 강하게 눌러, 자외광을 조사해 수지를 경화시키는 UV 나노인프린트 방식에 의한 Mosmite의 양산 라인도 만들어 수요 확대에 대한 대비도 마련했다.

코로나19에 의한 사회 환경의 변화, 이른바 뉴노멀은 문자 그대로 사회 전체에 큰 영향을 미치고 있다. Mosmite는 그 흐름을 타는 제품의 하나가 될지도 모른다.

 -- 끝 --

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