우주왕복선은 대기권에 진입할 때 공기와 마찰하면서 섭씨 1000도가 넘는 불길에 휩싸이게 된다고 합니다. 어떻게 그 뜨거운 열을 견디고 무사히 지구로 도착할 수 있는 것일까요. 그 비밀은 바로 우주왕복선의 외부표면을 덮고 있는 파인세라믹 타일에 있다는 사실. 1981년 처음 발사된 컬럼비아호의 바깥에는 무려 3만 장이 넘는 파인세라믹 타일이 덮여 있었다고 하네요.

■'마법의 돌' 파인세라믹

고려청자

세라믹하면 최근에 개발된 소재라고 생각하기 쉽지만 사실은 수만 년 전부터 인류와 함께 사용해온 가장 오래된 소재입니다. 고대 그리스어 케라모스(Keramos)에서 유래된 말로 점토를 고온에서 구워 만든 것이라는 뜻을 가지고 있다고 합니다. 세라믹은 도자기, 법랑, 내화물(열에 잘 견디는 물질), 시멘트 및 유리 등과 같은 고전세라믹과 새로운 첨단 소재로 주목받는 파인세라믹으로 나눠지는데 파인세라믹은 폭넓은 기능성과 친화경적 특성으로 인해 전기, 전자, 바이오, 신소재까지 다양한 영역에서 21세기 첨단 과학기술의 핵심재료로 꼽히고 있지요. 과학계에서는 '마법의 돌'이라고 부르기도 한답니다.

■우리 생활에 어떻게 쓰여질까

파인세라믹은 이미 우리생활 주변에서 널리 쓰이고 있습니다. 부엌에서 가스레인지에 불을 붙이기 위해 점화스위치를 돌리면 딱 소리와 함께 불이 붙지요. 여기에는 재료에 힘을 가하면 전기가 발생하는 성질을 가지는 압전 세라믹이 사용되고 있답니다. 세탁기의 물높이 센서로도 이용이 되고 있지요. 매일 사용하는 수도꼭지에도 파인세라믹이 사용되고 있습니다. 한 개의 손잡이로도 찬물과 더운 물을 조절할 수 있는 것은 수도꼭지 안에 있는 잘 갈아진 두개의 파인세라믹 판이 그 역할을 하고 있기 때문이랍니다. 냉장고 문에 붙은 고무테에도 세라믹 페라이트 분말이 가진 자성이 활용되고 있다고 하니 그 쓰임새가 놀랍지요?

그 밖에도 초고속 광케이블의 유리섬유와 휴대폰의 핵심부품 소재 등의 IT분야뿐만 아니라 인공 치아, 인공 뼈 등의 바이오·의료 분야 등에도 파인세라믹이 차지하는 비중은 매우 높습니다. 최근에는 새집증후군의 유해물질로 유명한 포름알데히드를 잡는 세라믹페인트까지 개발이 되었고 자동차, 스포츠 등 레저분야, 항균·세정 등의 환경 분야, 차세대 에너지원으로 주목받는 고체연료전지 등의 에너지 분야 등에서도 더욱 주목 받고 있습니다.

부산생활과학교실 신현심 전임강사