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친환경적 표면처리로 주목되는 ‘플라즈마 표면처리 기술’

바이오, 전기차 등 신시장 적용…시장 성장은 ‘청신호’

[산업일보]
환경에 대한 관심이 고조되면서 독성이 강한 화학물질을 사용하지 않고 표면을 처리하는 플라즈마 기술이 주목받고 있다.

플라즈마 표면처리 기술은 기체 상태의 입자를 기판이나 물건의 표면에 쏘아서 절연 막 또는 전도성 막 등 얇은 막을 형성하는 기술로, 기존의 증착 방식에 비해 낮은 온도에서도 작업이 가능하다.

섭씨 100도 이하의 저온 상태에서는 플라즈마가 주변의 기체를 이온형태로 변화시켜 물질의 화학적 성질을 변화시킬 수 있기 때문에, 표면이나 공기 중에 포함된 오염물질을 분해하고 제거할 수 있다.

또한 막의 두께를 균일하게 조절할 수 있고, 고독성 화학물질을 사용하지 않고 표면 처리가 가능해 친환경적인 기술로 평가되고 있다.

이러한 장점들로 인해 반도체, 디스플레이, 자동차 분야를 비롯해 녹조 제거, 자동차 매연 저감장치 등 그 적용 분야도 다양해지고 있다.
친환경적 표면처리로 주목되는 ‘플라즈마 표면처리 기술’
▲ 에이이티피(AETP) 이창훈 대표

이달 26일부터 사흘간의 일정으로 송도 컨벤시아에서 개최 중인 대한민국 화학제조산업대전에 참가한 에이이티피(AETP)는 대기압 플라즈마, 화염 플라즈마, 진공 플라즈마 장비 등을 이번 전시회에 선보였다.

이 회사 이창훈 대표는 “자동차 분야에서의 플라즈마 표면처리기술이 많이 적용되고 있다.”며 고급형 차종에서는 폴리우레탄 핫멜트 접착제를 헤드램프 하우징과 렌즈를 결합하는데 사용하는데 하우징은 주로 PP 소재를 사용한다. 이 때 플라즈마 표면처리 기술이 없으면 접착이 되지 않을 정도로 핵심 기술로 적용되고 있다.”고 말했다.

이어 “화염 또는 에어플라즈마를 이용하면, PCB 기판 및 실장된 부품의 표면을 활성화 처리해 코팅제 또는 밀봉제와의 부착력을 개선하고 실장 작업시 플럭스의 잔사 또한 효과적으로 제거할 수 있다.”고 덧붙였다.

이 대표는 AETP의 대표적인 제품인 에어플라즈마 AP–4000 시리즈의 업그레이드 버전인 AP-5000 시리즈를 올해 안에 선보일 예정으로 자세한 부분을 공개할 수는 없지만 이전보다 많은 부분을 개선했다고 밝혔다.

이번 전시회에 참가한 대기압 플라즈마 전문 기업 에이피아이(Applied Plasma Inc.)는 전자, 자동차, 포장 및 프린팅, 의료 및 에너지 등의 산업에 제품을 공급하고 있다.
친환경적 표면처리로 주목되는 ‘플라즈마 표면처리 기술’
▲ 에이피아이((Applied Plasma Inc.) 최인호 책임

이 회사 최인호 책임은 “에이피아이는 대기압 플라즈마 기술의 연구 개발에 주력하면서 장비 내에 속한 다양한 부품들도 자체 기술로 제작 생산하고 있다.”며 “국내뿐만 아니라 미국, 일본, 유럽, 중국에 플라즈마 발생장치 특허를 등록했고, 이번 전시회에도 자체 기술로 제조한 대기압 플라즈마 장비를 전시했다.”고 말했다.

이 회사는 이번 전시회에 대기압 플라즈마 표면처리 장비 iZET 모델과 대면적 저온 대기압 플라즈마 표면처리 장비 iREV 모델 등을 선보였다.

“iZET은 노즐에서 방출되는 초고밀도 이온 플라즈마를 통해 각종 유기물을 분해, 미세 입자 무기물을 제전해 제거한다. iREV는 고속 회전임에도 진동이 매우 작아서 오랫동안 사용할 수 있다.”고 최 책임은 설명했다.

그는 “최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 화학물질을 사용하지 않는 플라즈마 표면처리에 대한 관심이 높아지고 있다.”며 기존에 적용되던 분야뿐만 아니라 전기차 분야, 배터리 분야 등 새로운 시장에도 적용이 확대되고 있어서 앞으로 시장 성장은 긍정적이라고 전망했다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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