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재료硏, 이온빔 표면처리기술…‘세계 1등 기술’ 선정

다양한 유연소재의 기능성 향상 기대

기사입력 2013-04-23 00:01:30
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재료硏, 이온빔 표면처리기술…‘세계 1등 기술’ 선정
연구책임자인 김도근 박사가 이온빔 소스를 이용해 산화막이 제거된 시편을 들고 관련 기술에 대해 설명하고 있다.


[산업일보]
재료연구소(소장 강석봉)가 ‘2020년까지 세계 1등 기술 20개 달성’이라는 비전 아래 창립 6주년을 맞아 첫 번째 세계 1등 기술을 공개했다.

이번에 발표된 세계 1등 기술은 ‘광폭 표면처리용 선형 이온빔 소스 및 공정기술’. 재료연구소 플라즈마코팅연구실 김도근 박사팀이 개발한 이 기술은 WPM 스마트 표면처리 강판을 개발하기 위한 연구사업의 일환으로 강판이나 폴리머 등 유연소재 표면에 새로운 기능을 부여할 수 있는 표면처리 원천기술이다.

특히 초당 2m 이상 날아가 강판 표면에 존재하는 불순물을 제거할 수 있는 고속형 선형 이온빔 소스를 개발했는데, 이는 경쟁기관 대비 1.5배 이상 빠른 속도다. 대면적 기판처리를 위한 균일도의 오차 범위가도 4% 이하로 매우 뛰어나다.

김 박사팀은 선형 이온빔(플라즈마) 소스를 이용하면 식품용 포장재와 광학 필름, IT기기, 강판 등 실생활에 사용되는 다양한 유연소재의 기능성을 높일 수 있다고 밝혔다.

재료연구소는 이번 세계 1등 기술 선정를 위해 6명의 내·외부 전문가로 이뤄진 심사위원들의 1차 서면심사와 2차 대면심사를 진행했다.

김 박사팀은 핵심 기술인 이온빔 소스에 대한 전자장 해석 및 인출 이온 거동에 대한 해석 기술을 보유하고 있고, 선형 이온빔 소스를 자체적으로 설계-공정-양산-응용개발까지 할 수 있는 전(全)주기 장치 기술을 확보해 심사위원으로부터 만장일치로 세계 1등 기술임을 인정받았다.

특히 전(全)주기 장치 기술을 구축해 다양한 유연소재에 적용할 수 있으며 기업 요구에 바로 대응할 수 있다는 점도 높은 점수를 받았다.

재료硏, 이온빔 표면처리기술…‘세계 1등 기술’ 선정
재료연구소 김도근 박사팀이 개발한 유연소재 표면처리 원천기술 중 수직 이동하는 강판 표면의 산화막을 제거하는 keV급 선형 이온빔 모습


김 박사팀은 강판 및 폴리머를 1.5m급으로 표면처리 할 수 있는 선형 이온빔 발생기의 설계 및 제작기술과 선형 이온빔을 적용하는 표면의 에칭(Etching), 표면 개질 및 증착 플라즈마 공정 기술을 개발했다.

이 기술은 식품용 포장재, 광학 필름, IT기기용 금속 및 플라스틱 유연소재 표면 개질 및 전처리 공정, 플렉서블 디스플레이(OLED) 보호막 소재 증착, OLED용 미세패턴 마스크 유기물 세정 공정, 자동차용 내연기관 DLC 코팅 적용으로 연비 향상 등에 응용될 수 있다.

연구 책임자인 김도근 박사는 “전 세계적으로 플렉서블 디스플레이 및 조명 등 유연소재 기반 산업이 블루오션 산업으로 급성장하면서 관련 기술에 대한 수요 및 연구가 급격히 늘어나고 있다”며 “기존 광폭 이온빔 표면처리 관련 해외기술 의존도를 낮추고 표면처리 핵심 기술의 국산화에 따른 기술 경쟁력 강화 효과도 있을 것”이라고 말했다.

김 박사팀은 수직이동 연속형 플라즈마 전처리 시뮬레이터를 구축해 개발기술의 체계적 분석 및 성능 평가도 가능하게 함으로써 기술의 가치를 높였다.

현재 개발 기술은 6개의 국내 특허를 출원 및 등록했으며 관련 기업에 기술이전을 추진 중에 있다.

한편, 재료연구소는 창립 6주년을 맞아 지난 24일 열린 창립 기념식에서 세계 1등 기술 개발에 성공한 김도근 박사팀에 상금을 전달했으며 향후 추가연구 활동에 대해 적극 지원할 것을 약속했다.

재료연구소 강석봉 소장은 “소재는 경제발전을 이끌어갈 수 있는 원천기술”이라며 “획기적인 소재의 개발 및 개선으로부터 새로운 산업이 시작될 수 있음을 늘 인지하고 세계 1등 기술을 개발해 창조경제에 이바지 할 수 있도록 최선을 다해달라”고 당부했다.

현재 재료연구소는 ‘2020년까지 세계 1등 소재기술 20개 달성’이라는 비전을 가지고 성능한계돌파 소재기술 개발, 신기능창출 소재기술 개발, 소재 안전·고도화 기술지원 등의 과제를 수행하고 있다.



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