1931년 강력한 단열성을 지닌 나노다공 소재(에어로젤)가 발견됐으나 쉽게 부서지는 결함으로 인해 상용화는 100여 년 동안 학계 및 산업계의 난제였다. 나노다공 소재 응용을 위해 분쇄 후 분말로 부속 제품에 사용해봤지만 분말 후 구조 파괴와 첨가량의 제한 문제로 대다수 부속 제품의 열전도율이 대폭 증가했고, 특히 방직품에 사용했을 때 보온 성능이 원소재의 보온 성능과 비교해 크게 감소했다.
베이징 메트릭스 기술 유한공사(Beijing Matrix Technologies Co,Ltd)는 8년간 각고의 노력을 통해 세계에서 처음으로 물질 구조의 기계적 힘 약점을 극복하고 나노 폐공 ‘유연성’ 단열 보온 신소재 개발에 성공했다고 밝혔다. 이를 통해 그동안 나노다공 소재 응용이 불가능하다고 알려진 세계적 난제를 해결했으며, 이를 ‘Y-Warm’이라고 명명했다.
Y-Warm 소재의 기공벽(Stomatal wall) 두께는 20-280nm, 구경은 30-190μm, 폐쇄율 95% 이상, 공극률(Void fraction)은 96% 이상(Base Material 제외)이다. Y-Warm은 유럽 205종류의 유해물질 SVHC 안정성 검사를 통과했으며, 겨울 의류 보온 분야에 응용 가능한 완벽한 단열 신소재다. 또한 겨울 방한복 분야에서 얇고 가벼우면서 뛰어난 보온 효과를 유지할 수 있는 혁신적인 무동력 소재로 핵심 기술은 국제발명 특허를 취득했다.
Y-Warm 보온재 개발에 성공한 베이징 매트릭스의 중페이펑 CTO는 “Y-Warm은 냉기를 차단하는 소재로 의류 원단과 안감 사이에 사용하면 옷에 단냉 보온층을 하나 더 넣은 것과 같게 된다. 보온층 외부의 차가운 공기가 안으로 들어와 보온성을 감소시키거나 보온층 내에서 인체가 발산하는 열량의 유실을 막아준다. 또한 Y-Warm은 흡수성(Water absorption)이 뛰어나고 증발 속도도 빨라 옷을 빨리 마르게 하는 기능도 실현했다”고 설명했다.
첨단 보온 신소재 Y-Warm의 원리는 매우 간단하다. 에어로젤의 역학적 성능을 극복하고 ‘투습(透濕)’ 문제를 해결했다고 이해하면 된다. 중페이펑 CTO는 “Y-Warm 기술은 신비로운 것이 아니다. SEM 단면도를 보면 소재 내부는 벌집형 구조로 면밀도(Areal density)가 46g, 완제품 너비는 150cm에 불과하다. CT 사진을 분석해 보면 검은색 부분은 빈 상태고, 흰색은 홀벽으로 소재의 열전도율을 낮춰 보다 좋은 보온 기능을 실현했다. 또한 Y-Warm은 항균 및 원적외선 기능도 보유해 주거, 의류, 활동, 섭씨 -50°C~150°C 조건 산업 체인의 단열, 보온 최첨단 대체 소재로 사용될 전망이다. 그뿐만 아니라 Y-Warm은 에너지 절약, 환경 보호, 탄소 배출 감소에도 효과가 탁월한 파격적 신소재”라고 밝혔다.
