[TECH TRENDS]초미세 가공 산업용 첨단 레이저 기술 빈약한 레이저 분야 차세대 미래산업 견인 국내 연구진은 물론 글로벌 기업들의 첨단기술 진화가 눈부시다. 1천조 분의 1초라는 시간개념이 새로이 정립됐고 전력과 자동화산업의 성장도 발빠르게 진행되고 있다. 이같은 연구 결과는 국내는 물론 미국과의 공동연구로까지 확대되는 양상을 보이고 있다. 최근의 기술 트렌드를 소개한다.“첨단산업 미래 좌우할 1,000조분의 1초 기술 개발됐다”국내 연구진이 러시아의 원천 광학 기술을 응용해 세계 최고 수준의 펨토초 레이저 기술을 개발하는데 성공했다. 펨토초 레이저는 1,000조 분의 1초라는 극히 짧은 시간 폭을 갖는 펄스를 발생시키는 레이저를 말한다. 대한민국이 주도하고 있는 주력산업군에 적용범위와 산업적 부가가치가 매우 크다. 특히 첨단 영상 의료 기술과 레이저, 우주 항공 전기전자 분야에서 세계 최고의 원천, 기초 기술을 보유하고 있는 러시아 국립광학연구소(SOI)를 비롯한 러시아 파트너 연구기관과 전기전자 제어기술 및 상용화 시스템 기술에서 탁월한 기술역량을 보유한 한국전기연구원의 협력이 실질적인 열매를 맺게 됐다는 점에서 한-러 기술합작 연구의 바람직한 모델로 그 의미가 크다. 미래창조과학부 산하 전기전문연구기관 한국전기연구원(원장 김호용)이 운영하고 있는 RSS(Russia Science Seoul) 센터 (센터장 강욱 박사/책임연구원)는 서울시에서 지자체 최초로 시행한 지역연구개발사업인 ‘서울시 R&D 지원사업’의 지원을 받아 차세대 초미세 가공을 위한 최첨단 레이저 광원인 펨토초 레이저를 개발했다고 밝혔다.한국전기연구원(KERI) RSS센터가 개발한 펨토초 레이저는 펄스폭 180 펨토초(fs · 1,000조분의 1초), 최대 평균 출력 10와트(W), 반복율 500kHz(킬로헤르츠 · 1,000헤르츠)의 특징을 나타내는 산업용 펨토초 레이저 광원 제작 기술이다. 펄스 반복율 및 평균 출력이 높을 뿐만 아니라 장시간 동작 안정성이 매우 우수하다. 향후 초미세 가공이 요구되는 산업현장에 직접 적용될 수 있다. 이번 기술 개발로 우리나라는 미국, 독일, 일본 등의 글로벌 기업들과의 펨토초 레이저 및 그 응용기술 경쟁에서 우위를 점하는 쾌거를 이루게 됐다.현재 각국 과학자들은 가장 강력하고 가장 짧은 펄스폭을 갖고, 가장 작고 안정적인 레이저 시스템을 만들기 위해 노력하고 있다. 레이저 초미세 가공기술은 국가 첨단산업분야(IT, NT, BT, ET 등)의 주력제품군에 적용될 수 있는 국가주력 청정 제조기반기술이다. 특히 펨토초 레이저를 이용한 초미세 가공은 가공물을 플라즈마 상태로 직접 변화시켜 가공하므로, 열영향 영역이나 열손상 및 크랙 등을 최소화할 수 있어 차세대 초미세 가공으로 각광받고 있다. 또한, 펨토초 레이저를 이용하면 다광자 흡수라고 불리는 비선형 광학현상에 의해 가공이 이루어지므로, 레이저 빔의 회절한계보다 미세한 형상의 가공이 가능해 최상의 정밀가공을 필요로 하는 반도체, 디스플레이, 태양전지, 발광다이오드, 인쇄전자회로기판, 바이오 및 의료 분야 등에 다양하게 응용될 수 있는 환경 친화적인 기술이다. 예를 들어, 초고정밀도의 미세구조 가공 외에도 외과 수술(안과, 피부과, 치과)에 사용하면 주위 조직의 손상 없이 깨끗한 수술이 가능하다.반면 국내 레이저 산업은 매우 취약하다. 현재 대부분의 레이저를 해외에서 수입해 레이저 응용장비 제작에 적용하고 있다. 차세대 제품으로 분류되는 펨토초 레이저의 경우, 이제 막 산업용 장비에 도입하려는 단계다. 또한 기존의 펨토초 레이저는 기초 연구를 목표로 하기 때문에 크기가 크고 비싸다. 펄스 반복율도 낮아서 생산성이 낮고 장시간 동작 안정성이 나빠서 의료 및 산업현장에 적용하는데 한계가 있었다. KERI 연구팀은 러시아의 광학 기술과 KERI가 그동안 축적해 온 원천 레이저 설계 기술과 모듈제작 기술, 레이저 제작 및 안정화 기술 및 상용화기술과 접목해 맞춤형 펨토초 레이저 및 가공 시스템으로 탄생시켰다. KERI 연구진이 개발한 펨토초 레이저 기술은 연구 단계 수준이 아닌 상용으로 바로 적용할 수 있는 고출력 극초단 레이저 시스템 기술이다. 컴팩트한 크기와 장시간 동작 및 장비 결합 시에도 출력 안정도 1% 이하를 갖는 높은 신뢰성이 특징이다. 그동안 연구실 수준에서 확인된 우수한 연구결과들을 산업현장에서 구현 가능한 수준으로 국내 최초 개발함으로써 초정밀 안과수술 등과 같은 의료산업, 차세대 정보 저장장치 등과 같은 IT산업, 초고속 영상 등과 같은 바이오 산업을 아우르는 초미세 레이저 가공장비 시장의 문을 열게 됐다는데 큰 의의가 있다. 빈약한 국내 레이저 산업을 국제 경쟁력을 갖춘 차세대 레이저 분야 미래 산업으로 성장시키는데 크게 기여할 것으로 전망된다.이번 개발 기술은 국내기업인 한빛레이저에 기술이전 돼 상용화가 추진 중이다. 한빛레이저 김정묵 대표는 “KERI로부터의 이번 기술이전으로 레이저 광원을 자체적으로 개발할 경우 필요한 출력 및 파장 등의 스펙을 지닌 제품을 저렴하게 제작할 수 있게 됐다”고 말하고 “최근 매우 많은 분야에서 동시 다발적으로 발생하고 있는 펨토초 레이저의 초미세 가공용 광원으로의 응용 요구에 발맞춰 향후 펼쳐질 펨토초 레이저 가공 장비 시장에 발빠르게 대응할 수 있을 것”이라고 예상했다. 한편, 시장조사기관 등에 따르면 현재 세계 레이저 가공기 시장은 연평균 28% 이상 성장할 것으로 전망된다. ABB 세계 최대 지중 및 해저 송전케이블 시스템원거리 신재생에너지 통합 및 상호연계 범위 확대ABB가 압출 HVDC케이블 기술을 통해 525kV 전압 세계 기록을 수립했다. 전력과 자동화 산업을 선도하는 ABB는 최근 케이블 기술의 획기적인 성과를 발표했다. ABB에 따르면 신재생 에너지를 보다 효율적으로 설치가능하고 비용효율 측면에서도 높은, 525kV 압출 고압직류(HVDC)케이블 시스템에 대해 개발 및 테스트를 성공적으로 완료했다고 밝혔다. 이번 개발로 전력 용량을 1,000MW에서 약 2,600MW로 두 배 이상 늘리고 송전 손실은 5% 이하로 유지하는 반면, 1000km에 못미치던 케이블의 도달 범위가 1,500km로 확대될 전망이다. 새로운 케이블은 HVDC 기술 방식을 위해 구축된 현재 가장 높은 전압인 320kV 보다 64% 증가된 것이다. 525kV 케이블 시스템은 해저및 지중에 사용할 수 있다. 인구 밀도가 높은 지역이나 환경적으로 민감한 곳 또는 해안과 넓은 해양을 관통하는 효율적인 전력 공급에 이상적라는 평가다. ABB CEO 울리히 스피스호퍼는 “이와 같은 획기적인 기술 혁신은 신재생에너지에 대한 실현가능성에 변화를 주고, 지중 및 해저 고압 케이블을 이용해 원거리의 신재생에너지를 통합하는데 결정적인 역할을 할 것”이라고 말했다. ABB의 새로운 525kV 케이블 기술은 송전 시스템이 원거리에 위치한 태양 및 풍력 발전소에서 생산된 신재생에너지를 통합하기 위한 송전 시스템을 찾고 있는 국가 및 유틸리티 업체에게 다양한 솔루션을 제공한다. 이는 전력 손실을 줄이고 보다 많은 전력을 보다 더 멀리 전송할 수 있도록 하게 함으로써 가능하다. 일례로 한 쌍의 525kV 압출 HVDC 케이블은 초대형 해상 풍력 발전 단지로부터 2백만 가정에 공급하기 위한 충분한 양의 전력을 전송할 수 있다. 이번 신기술은 자산 및 운영비용에 대한 절감 효과를 제공하며, 또한 ABB가 개발한 하이브리드 HVDC 차단기와 더불어 주요 기술적 문제를 제거함으로써 그리드 발전을 지원한다. 혁신적인 케이블 시스템은 ABB가 제작한 케이블 종단 처리장치 및 케이블간 결속제와, 업계 선두업체인 Borealis가 개발한 새로운 DC 가교 폴리에틸렌(XLPE) 절연체를 활용한 케이블로 구성된다. HVDC 케이블 연계는 국토를 횡단해 또는 다국가간 광대한 양의 전기에 대해 장거리 전송이 필요한 미래의 지속가능 에너지 시스템에서 필수적인 요소이다. ABB는 고압케이블시스템 분야에서 전세계 선도업체로서, 도심 전력공급과 석유, 가스 플랫폼의 전력 공급시설, 해저 연계시설 및 신재생에너지 통합시설을 포함하는 전반적인 영역의 공급실적을 보유하고 있다. 전세계에서 25건 이상의 DC 케이블 연계와 100건에 달하는 AC 케이블 연계를 수행해왔다. 한편 ABB(www.abb.com )는 전력 및 자동화 기술의 선도기업으로, 유틸리티, 산업, 운송 및 인프라 고객의 생산성을 향상시키는 반면 환경으로의 영향을 최소화한다. ABB그룹은 100여개 국에서 145,000여명이 근무하고 있다. ABB코리아는 ABB그룹의 한국법인으로 800여명의 임직원을 두고 있다.‘금속나노선 투명전극 기술’한국전기연구원 하윤철 박사, 공동연구 성과한미 양국 연구팀간의 공동연구 결과물 쏟아지면서 국제 저명 학술지 까지 소개되는 등 공동 연구개발물이 소기의 성과를 거두고 있는 것으로 나타났다.미래창조과학부 산하 전기전문연구기관 한국전기연구원(원장 김호용) 하윤철 박사는 지난 2012년 2월 당시 지식경제부 산하 출연(연)을 관할하던 산업기술연구회(현 국가과학기술연구회)의 첨단기술정보 해외협력사업이라는 국제협력 프로그램의 일환으로 2년간의 미국 파견길에 올랐다. 미국 듀크대학교에서 ‘금속나노선 투명전극 기술’과 ‘전기폭발 나노분말 제조기술’을 공동연구하기 위해서다. 금속나노선 투명전극 기술은 머리카락을 2천분의 1로 줄인 50나노미터(nm) 굵기의 금속나노선을 투명한 필름 위에 얇게 입혀 전기가 흐르는 투명한 필름을 만드는 기술이다. 또 전기폭발 나노분말 제조기술은 휴대폰 충전전류의 1만 배가 넘는 수십 킬로암페어(kA)의 전류를 눈 깜짝하는 시간보다 짧은 1천분의 1초 이내에 샤프심처럼 생긴 금속와이어에 흘려 100나노미터(nm) 이하의 나노입자로 대량 생산하는 기술이다. 재료전기화학을 전공한 하윤철 박사는 당시 한국전기연구원(KERI)의 강점분야인 고전압·대전류·펄스전원 등과 융합할 수 있는 재료기술에 큰 관심을 갖고 있었다. 이러한 관심으로 하 박사는 지난 2011년 전기폭발 기술을 다년간 연구해 온 KERI 조주현 박사팀과 리튬이차전지용 나노실리콘을 대량생산하는 원천기술인 ‘실리콘 액중전기폭발 기술’을 개발해 한국과 미국, 일본, 중국에 특허를 출원한 바 있다. 하 박사는 또한 탄소나노튜브와 그래핀을 이용하는 투명전극 기술 분야에서 국내 최고의 상업적 성과를 일궈낸 KERI 나노카본 투명전극 연구팀의 휘어지는 투명전극 기술에도 깊은 관심을 가지고 있었다. 이들 주제들에 대해 하 박사는 미국측 공동 연구팀으로 듀크대학교 화학과의 벤자민 와일리 교수팀을 선택했다. 와일리 교수팀 또한 자신의 지도교수였던 유난 시아 교수(현 조지아 공대 교수)의 나노큐브 및 나노선 용액 합성기술을 상업적으로 응용하기 위해 구리 나노선 투명전극 기술을 독자적으로 개척해 가는 한편, 나노입자를 대량으로 제조하는 액중 전기폭발 기술도 KERI의 논문을 통해 독자적으로 연구해 가고 있던 상황이었다. 이러한 상호간 공통 관심을 토대로 진행된 한미 양국 연구팀간의 공동연구 결과물이 하 박사가 2년간의 파견기간을 마친 최근에 쏟아져 나오고 있어 눈길을 끈다. 우선 지난 3월 나노선의 굵기(수십 나노미터) 대비 최대 5,700배의 길이를 갖는 구리 나노선 합성기술을 통해 구리 나노선 투명전극 기술을 진일보시킨 연구성과가 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 세계적인 저널 케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)의 표지논문으로 출판됐다.이어 지난 4월에는 구리나노선에 백금을 코팅시킨 코어-쉘 나노선( core-shell nanowire)으로 만든 투명전극으로 물분해 수소발생 기술을 획기적으로 개선시킨 연구성과가 에너지 환경분야의 최고 권위지인 에너지와 환경 과학(Energy & Environmental Science)에 게재됐다. 5월에는 구리나노선의 길이를 자유자재로 제어할 수 있는 기술이 나노기술분야의 국제학술지 스몰(Small)의 권두삽화 논문(frontispiece)으로 게재됐다. 7월에는 구리 나노선의 성장 메커니즘을 규명한 연구결과가 미국화학회의 나노분야 세계적인 저널인 나노 레터스(Nano Letters)의 온라인판으로 출판됐으며, 액중전기폭발 나노입자 제조기술을 이용한 전극용 구리합금 나노페이스트 관련 연구결과도 논문초고 작성을 마치고 보완 실험이 진행 중에 있다. 하윤철 박사는 “이러한 연구결과들은 결코 한 분야의 연구팀만으로는 달성하기 어렵고 단순 협동연구 수준이 아닌 학제간 또는 기술분야간 융합연구를 통해서만 가능하다는 측면에서, 최근 미래창조과학부의 출연연간 융합연구 강화 정책은 매우 긍정적”이라고 밝혔다. 하 박사는 융합의 범위를 보다 확장해 나갈 계획이다. 양자계산 분야 국내 전문가와의 공동연구를 통해 나노선 성장의 비밀을 한층 깊이 파헤친다는 계획이다. 아울러 값비싼 은 나노선을 저가의 구리 나노선으로 대체하는 차세대 투명전극 기술과 상용 리튬이온전지를 대체할 수 있는 차세대 이차전지용 코어-쉘 나노선 소재 기술 개발을 추진하고 있다. 이를 위해 하 박사는 KERI와 듀크대학교, 국내 대학 및 관련분야 산업체를 아우르는 글로벌 융합연구를 기획 중이다.한편 하윤철 박사는 귀국 후 KERI 미래전략실로 파견돼 기관의 미래기술 기획을 담당하고 있다. 철근 자동배근 콘크리트 포장공법 신기술국토부, 새로 개발된 6건 기술 지정국토교통부(장관 서승환)는 철근을 자동으로 배근하는 콘크리트 도로 포장기술 등 새로 개발된 6건의 기술을 ‘이달의 건설신기술’로 지정(제738호~제743호)했다고 밝혔다. 철근 자동배근 콘크리트 포장공법 제743호 신기술(철근유도장비를 이용해 종방향 철근을 자동 배근하는 동시에 콘크리트를 포설하는 연속철근콘크리트 도로포장기술)은 철근을 설계된 위치에 자동으로 배근하는 철근유도장비를 사용하므로써, 철근 배근과 동시에 콘크리트 포장이 가능한 기술이다. 기존의 철근콘크리트 도로포장은 많은 인력이 필요할 뿐 아니라, 콘크리트를 도로 측면에서 공급해야 함에 따라 상·하행이 분리된 도로나 터널구간 등에서는 적용이 곤란한 단점이 있었다. 철근배근 등 시공시간이 70% 단축 됐으며 공간적 제약이 많은 국내 지형여건에서 최적화된 도로포장기술로 해외에도 기술 및 장비를 수출할 수 있을 것으로 기대된다. 고무 수중보 보강기술 제738호 신기술(장기 신장률 저감을 위한 격자형 보강포 구조를 갖는 고무보 고무본체와 보호커버 체결 시공기술)은 생활용수 등 각종 용수를 확보하고, 상류지역 침수피해를 방지하기 위해 설치하는 고무보에 폭방향과 길이방향으로 보강포를 교차 배치해 고무보가 늘어나는 문제를 해결하고, 고무보 전면에 보호커버를 설치해 고무보의 파손을 방지할 수 있는 기술이다. 이 신기술은 기존 고무보보다 폭방향 신장율을 70% 감소시켰으며, 시공도 간편해 하천 고무보로 많이 활용 될 것으로 기대된다. 옹벽 및 호안녹화 조성기술 제739호 신기술(격자형 철망 고정틀 내부에 삽입된 식생포대에 토석을 채워 시공하는 비탈면의 옹벽녹화 및 하천제방의 호안녹화 조성기술)은 기존의 콘크리트 혹은 돌망태 옹벽의 생태계 훼손 및 주변 환경과의 부조화 문제를 해결하고자 격자형의 철망 고정틀에 삽입된 식생포대에 현장의 토석을 채우고, 초류종자를 부착시켜 식생이 활착되도록 하는 옹벽녹화 및 호안녹화 조성기술이다. 현장의 토석을 채움재로 사용하므로 고갈돼가는 자갈, 돌 등 천연자원을 대체할 수 있어 도로사면, 생태하천, 휴양림시설 등 광범위한 장소에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.재활용 라텍스를 이용한 지하구조물 방수공법 제740호 신기술(재활용 천연라텍스 고점착 방수재와 현장타설 콘크리트 구조체 부착형 방수재를 이용한 지하구조물의 온통 GTR 외방수공법)은 구조물의 하중 및 거동, 부등침하 등으로 쉽게 균열이 발생해 누수가 확산되는 문제를 해결하기 위해 천연 라텍스 재활용 고무를 이용한 고점착 방수 재료를 사용해 구조물에 완전히 접착시킴으로써 누수발생을 줄일 수 있는 방수기술이다. 방수시트를 구조물에 접착하기 위한 별도의 열기구 등의 사용 없이 재료적인 자가 접착력만으로 시공이 가능해 건축 및 토목 지하 구조물에 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다. 개질콘크리트 교면포장공법 제741호 신기술(레미콘공장에서 제조되는 라텍스개질콘크리트를 이용한 신설교량용 교면포장공법)은 계면활성제와 폴리머계 유동화제를 라텍스 입자에 흡착함으로써 개질콘크리트의 경화속도를 지연시켜 기존 공법 적용시 20분이던 작업가능시간을 90분으로 연장한 기술이다. 작업시간의 연장으로 라텍스콘크리트를 이동식 모바일 믹서가 아닌 레미콘 공장에서 제조가 가능함에 따라 품질확보가 쉬워져 신설 교면포장 현장에 확대될 것으로 기대된다. 복합 방수시트를 이용한 건식 방수 시공기술 제742호 신기술(공장 생산된 박막형 점착 복합 방수시트와 콘크리트간 재료적 일체성을 가지는 건식화 복합방수 시공기술(Dry Waterproof System))은 휘발성 유기화합물 사용으로 환경오염을 유발하던 기존 방수기술의 문제점을 개선해, 휘발성 유기화합물 사용을 배제하고, 박막형 타입의 점착성을 지닌 복합방수시트를 사용한 건식 방수시공 기술이다. 용융 및 가열 없이 시트 자체의 접착력으로 시공이 가능해 공사기간 단축과 공사비가 절감돼 향후 방수기술로 활용이 확대될 것으로 기대된다.디젤 RTG 크레인 전기공급 방식으로 개조 한국이구스 e로버, 디젤과 전기의 손쉬운 전환 실현특수 디자인된 연결 장치를 통해 RTG 컨테이너 크레인에 자동으로 연결 및 해지가 가능한 이구스 e로버 시스템, 광 케이블, 파워 및 데이터 케이블을 함께 사용할 수 있어 에너지 공급은 물론 안전한 데이터 전송을 실현하다. RTG 크레인은 이동형 컨테이너 운송장치로 컨테이너 간의 이동을 원활하게 해주는 기기를 의미한다. 이 RTG 크레인을 운용하기 위해서는 많은 양의 디젤 연료가 소요된다. 지난 몇 년 전부터는 이러한 에너지 연료 비용 감축과 환경 보호의 차원에서 전기를 이용한 에너지 공급 시스템으로의 전환 요구가 대두됐다. 독일에 본사를 두고 있는 igusⓇ GmbH(이구스)는 이러한 시장의 흐름에 대비해, 디젤 연료의 소비를 전기 사용으로 전환하는 e로버를 개발하는데 성공했다. e로버는 에너지 전달 시스템의 연결 및 해지를 자동으로 해결해, 각종 케이블을 통한 에너지 전달은 물론 데이터 전송을 기가 바이트 속도로 수행하도록 도와준다. RTG 를 e로버 에너지 체인에 연결하면 디젤 모드의 전원 공급이 해지되며 전기 공급방식으로 전환되는데 이러한 연결 과정은 RTG이동 속도에 상관없이 단 몇 분밖에 소요되지 않는다. 이로 인해 매년 디젤 가동으로 소요되는 공정 비용의 40%를 절감할 수 있게 됐다.수평 및 수직 불균형 바로잡다텔레스코픽 암으로 작동하는 RTG는 수축 및 확장 이동이 자유로운 것 외에도 두 가지의 장점을 추가로 제공한다. 우선, 자동 연결 시스템으로 케이블을 포함한 모든 미디어들이 에너지 체인과 함께 동시에 라우팅 돼 에너지 및 데이터의 안전한 전달력을 보장받을 수 있다. 디젤 방식을 전기 방식으로 전환하거나 또 반대로 전기 방식을 디젤 방식으로 전환하기 위한 추가 장비 및 작업이 필요하지 않다. 다음으로는 이동 경로에 따른 수평 및 수직 불균형과 오프셋을 보상해주는 기능이다. 기존의 RTG 크레인을 전기 방식으로 개조 시 특정 컨테이너 적재 구역 내에서 작동하다가 컨테이너 간 작업이나 다른 포트로의 이동이 요구될 경우 디젤로의 전환이 어렵다는 단점을 갖는다. 하지만 e로버는 설치/해제가 간편하고 이동이 자유로울 뿐만 아니라 장거리에 특히 적합한 솔루션으로 최대 고객의 요구 사항에 따라 최대 800m까지 소화가 가능하다. 슬라이딩과 롤링의 결합직동 가이드 DryLinⓇ W 직동 플레인 베어링과 롤러가 결합, 낮은 구동력 및 무급유의 장점을 지닌 하이브리드 베어링으로 다시 태어났다.DryLinⓇ W 직동 가이드는 각종 기기의 슬라이딩 도어, 컨트롤 패널, 공연 무대와 같이 수동 슬라이딩 모션이 요구되는 곳이라면 어디든 적용이 가능하다. 별도의 급유 없이 조용한 작동이 가능해 한국에도 그 적용범위가 더욱 확대되고 있다. 무급유 운용으로 다양한 적용이 가능하다는 강점을 지닌다. 직동 가이드 DryLin W는 이구스에서 생산되고 있는 플레인 베어링들과 마찬가지로 급유를 필요로 하지 않는다. 이러한 특징은 W가 식품/포장 산업 적용에 적합하다는 의미와 사용 시 그리스나 오일로 인한 제품의 오염 가능성이 없다는 것을 시사한다. 뿐만 아니라, 공작 기기 적용에도 탁월한 장점을 지닌다. 먼지나 분진이 오일에 점착될 일이 없기 때문에 장기간 사용에도 깨끗하고 부드럽게 사용이 가능하다. 하이브리드 베어링은 경질 아노다이즈 알루미늄 재질의 가이드 레일과 엔지니어링 플라스틱이 결합된 것으로 급유 없이 슬라이딩과 롤링 모션이 가능하다. 따라서 이동 하중이 커져도 추가로 구동력을 요하지 않게 되는 원리다. 설치 공간의 소요가 적고 수동 조작이 가능하다는 장점 때문에 디자인 설계 과정에서 많은 가능성을 제공한다.

[TECH TRENDS]초미세 가공 산업용 첨단 레이저 기술

빈약한 레이저 분야 차세대 미래산업 견인

기사입력 2014-10-31 03:06:45

팸토초레이저 연구개발 모습

[산업일보]
국내 연구진은 물론 글로벌 기업들의 첨단기술 진화가 눈부시다. 1천조 분의 1초라는 시간개념이 새로이 정립됐고 전력과 자동화산업의 성장도 발빠르게 진행되고 있다. 이같은 연구 결과는 국내는 물론 미국과의 공동연구로까지 확대되는 양상을 보이고 있다. 최근의 기술 트렌드를 소개한다.

“첨단산업 미래 좌우할 1,000조분의 1초 기술 개발됐다”

팸토초레이저 연구개발 모습

국내 연구진이 러시아의 원천 광학 기술을 응용해 세계 최고 수준의 펨토초 레이저 기술을 개발하는데 성공했다.
펨토초 레이저는 1,000조 분의 1초라는 극히 짧은 시간 폭을 갖는 펄스를 발생시키는 레이저를 말한다. 대한민국이 주도하고 있는 주력산업군에 적용범위와 산업적 부가가치가 매우 크다. 특히 첨단 영상 의료 기술과 레이저, 우주 항공 전기전자 분야에서 세계 최고의 원천, 기초 기술을 보유하고 있는 러시아 국립광학연구소(SOI)를 비롯한 러시아 파트너 연구기관과 전기전자 제어기술 및 상용화 시스템 기술에서 탁월한 기술역량을 보유한 한국전기연구원의 협력이 실질적인 열매를 맺게 됐다는 점에서 한-러 기술합작 연구의 바람직한 모델로 그 의미가 크다.
미래창조과학부 산하 전기전문연구기관 한국전기연구원(원장 김호용)이 운영하고 있는 RSS(Russia Science Seoul) 센터 (센터장 강욱 박사/책임연구원)는 서울시에서 지자체 최초로 시행한 지역연구개발사업인 ‘서울시 R&D 지원사업’의 지원을 받아 차세대 초미세 가공을 위한 최첨단 레이저 광원인 펨토초 레이저를 개발했다고 밝혔다.
한국전기연구원(KERI) RSS센터가 개발한 펨토초 레이저는 펄스폭 180 펨토초(fs · 1,000조분의 1초), 최대 평균 출력 10와트(W), 반복율 500kHz(킬로헤르츠 · 1,000헤르츠)의 특징을 나타내는 산업용 펨토초 레이저 광원 제작 기술이다. 펄스 반복율 및 평균 출력이 높을 뿐만 아니라 장시간 동작 안정성이 매우 우수하다. 향후 초미세 가공이 요구되는 산업현장에 직접 적용될 수 있다. 이번 기술 개발로 우리나라는 미국, 독일, 일본 등의 글로벌 기업들과의 펨토초 레이저 및 그 응용기술 경쟁에서 우위를 점하는 쾌거를 이루게 됐다.
현재 각국 과학자들은 가장 강력하고 가장 짧은 펄스폭을 갖고, 가장 작고 안정적인 레이저 시스템을 만들기 위해 노력하고 있다. 레이저 초미세 가공기술은 국가 첨단산업분야(IT, NT, BT, ET 등)의 주력제품군에 적용될 수 있는 국가주력 청정 제조기반기술이다. 특히 펨토초 레이저를 이용한 초미세 가공은 가공물을 플라즈마 상태로 직접 변화시켜 가공하므로, 열영향 영역이나 열손상 및 크랙 등을 최소화할 수 있어 차세대 초미세 가공으로 각광받고 있다. 또한, 펨토초 레이저를 이용하면 다광자 흡수라고 불리는 비선형 광학현상에 의해 가공이 이루어지므로, 레이저 빔의 회절한계보다 미세한 형상의 가공이 가능해 최상의 정밀가공을 필요로 하는 반도체, 디스플레이, 태양전지, 발광다이오드, 인쇄전자회로기판, 바이오 및 의료 분야 등에 다양하게 응용될 수 있는 환경 친화적인 기술이다. 예를 들어, 초고정밀도의 미세구조 가공 외에도 외과 수술(안과, 피부과, 치과)에 사용하면 주위 조직의 손상 없이 깨끗한 수술이 가능하다.
반면 국내 레이저 산업은 매우 취약하다. 현재 대부분의 레이저를 해외에서 수입해 레이저 응용장비 제작에 적용하고 있다. 차세대 제품으로 분류되는 펨토초 레이저의 경우, 이제 막 산업용 장비에 도입하려는 단계다. 또한 기존의 펨토초 레이저는 기초 연구를 목표로 하기 때문에 크기가 크고 비싸다. 펄스 반복율도 낮아서 생산성이 낮고 장시간 동작 안정성이 나빠서 의료 및 산업현장에 적용하는데 한계가 있었다.
KERI 연구팀은 러시아의 광학 기술과 KERI가 그동안 축적해 온 원천 레이저 설계 기술과 모듈제작 기술, 레이저 제작 및 안정화 기술 및 상용화기술과 접목해 맞춤형 펨토초 레이저 및 가공 시스템으로 탄생시켰다.
KERI 연구진이 개발한 펨토초 레이저 기술은 연구 단계 수준이 아닌 상용으로 바로 적용할 수 있는 고출력 극초단 레이저 시스템 기술이다. 컴팩트한 크기와 장시간 동작 및 장비 결합 시에도 출력 안정도 1% 이하를 갖는 높은 신뢰성이 특징이다. 그동안 연구실 수준에서 확인된 우수한 연구결과들을 산업현장에서 구현 가능한 수준으로 국내 최초 개발함으로써 초정밀 안과수술 등과 같은 의료산업, 차세대 정보 저장장치 등과 같은 IT산업, 초고속 영상 등과 같은 바이오 산업을 아우르는 초미세 레이저 가공장비 시장의 문을 열게 됐다는데 큰 의의가 있다. 빈약한 국내 레이저 산업을 국제 경쟁력을 갖춘 차세대 레이저 분야 미래 산업으로 성장시키는데 크게 기여할 것으로 전망된다.
이번 개발 기술은 국내기업인 한빛레이저에 기술이전 돼 상용화가 추진 중이다. 한빛레이저 김정묵 대표는 “KERI로부터의 이번 기술이전으로 레이저 광원을 자체적으로 개발할 경우 필요한 출력 및 파장 등의 스펙을 지닌 제품을 저렴하게 제작할 수 있게 됐다”고 말하고 “최근 매우 많은 분야에서 동시 다발적으로 발생하고 있는 펨토초 레이저의 초미세 가공용 광원으로의 응용 요구에 발맞춰 향후 펼쳐질 펨토초 레이저 가공 장비 시장에 발빠르게 대응할 수 있을 것”이라고 예상했다.
한편, 시장조사기관 등에 따르면 현재 세계 레이저 가공기 시장은 연평균 28% 이상 성장할 것으로 전망된다.

ABB 세계 최대 지중 및 해저 송전케이블 시스템
원거리 신재생에너지 통합 및 상호연계 범위 확대

ABB코리아

ABB가 압출 HVDC케이블 기술을 통해 525kV 전압 세계 기록을 수립했다.
전력과 자동화 산업을 선도하는 ABB는 최근 케이블 기술의 획기적인 성과를 발표했다.
ABB에 따르면 신재생 에너지를 보다 효율적으로 설치가능하고 비용효율 측면에서도 높은, 525kV 압출 고압직류(HVDC)케이블 시스템에 대해 개발 및 테스트를 성공적으로 완료했다고 밝혔다.
이번 개발로 전력 용량을 1,000MW에서 약 2,600MW로 두 배 이상 늘리고 송전 손실은 5% 이하로 유지하는 반면, 1000km에 못미치던 케이블의 도달 범위가 1,500km로 확대될 전망이다.
새로운 케이블은 HVDC 기술 방식을 위해 구축된 현재 가장 높은 전압인 320kV 보다 64% 증가된 것이다. 525kV 케이블 시스템은 해저및 지중에 사용할 수 있다. 인구 밀도가 높은 지역이나 환경적으로 민감한 곳 또는 해안과 넓은 해양을 관통하는 효율적인 전력 공급에 이상적라는 평가다.
ABB CEO 울리히 스피스호퍼는 “이와 같은 획기적인 기술 혁신은 신재생에너지에 대한 실현가능성에 변화를 주고, 지중 및 해저 고압 케이블을 이용해 원거리의 신재생에너지를 통합하는데 결정적인 역할을 할 것”이라고 말했다.
ABB의 새로운 525kV 케이블 기술은 송전 시스템이 원거리에 위치한 태양 및 풍력 발전소에서 생산된 신재생에너지를 통합하기 위한 송전 시스템을 찾고 있는 국가 및 유틸리티 업체에게 다양한 솔루션을 제공한다. 이는 전력 손실을 줄이고 보다 많은 전력을 보다 더 멀리 전송할 수 있도록 하게 함으로써 가능하다. 일례로 한 쌍의 525kV 압출 HVDC 케이블은 초대형 해상 풍력 발전 단지로부터 2백만 가정에 공급하기 위한 충분한 양의 전력을 전송할 수 있다.
이번 신기술은 자산 및 운영비용에 대한 절감 효과를 제공하며, 또한 ABB가 개발한 하이브리드 HVDC 차단기와 더불어 주요 기술적 문제를 제거함으로써 그리드 발전을 지원한다.
혁신적인 케이블 시스템은 ABB가 제작한 케이블 종단 처리장치 및 케이블간 결속제와, 업계 선두업체인 Borealis가 개발한 새로운 DC 가교 폴리에틸렌(XLPE) 절연체를 활용한 케이블로 구성된다.
HVDC 케이블 연계는 국토를 횡단해 또는 다국가간 광대한 양의 전기에 대해 장거리 전송이 필요한 미래의 지속가능 에너지 시스템에서 필수적인 요소이다. ABB는 고압케이블시스템 분야에서 전세계 선도업체로서, 도심 전력공급과 석유, 가스 플랫폼의 전력 공급시설, 해저 연계시설 및 신재생에너지 통합시설을 포함하는 전반적인 영역의 공급실적을 보유하고 있다. 전세계에서 25건 이상의 DC 케이블 연계와 100건에 달하는 AC 케이블 연계를 수행해왔다.
한편 ABB(www.abb.com )는 전력 및 자동화 기술의 선도기업으로, 유틸리티, 산업, 운송 및 인프라 고객의 생산성을 향상시키는 반면 환경으로의 영향을 최소화한다. ABB그룹은 100여개 국에서 145,000여명이 근무하고 있다. ABB코리아는 ABB그룹의 한국법인으로 800여명의 임직원을 두고 있다.

‘금속나노선 투명전극 기술’
한국전기연구원 하윤철 박사, 공동연구 성과

하윤철박사듀크대연구팀

하윤철박사학술지

한미 양국 연구팀간의 공동연구 결과물 쏟아지면서 국제 저명 학술지 까지 소개되는 등 공동 연구개발물이 소기의 성과를 거두고 있는 것으로 나타났다.
미래창조과학부 산하 전기전문연구기관 한국전기연구원(원장 김호용) 하윤철 박사는 지난 2012년 2월 당시 지식경제부 산하 출연(연)을 관할하던 산업기술연구회(현 국가과학기술연구회)의 첨단기술정보 해외협력사업이라는 국제협력 프로그램의 일환으로 2년간의 미국 파견길에 올랐다. 미국 듀크대학교에서 ‘금속나노선 투명전극 기술’과 ‘전기폭발 나노분말 제조기술’을 공동연구하기 위해서다.
금속나노선 투명전극 기술은 머리카락을 2천분의 1로 줄인 50나노미터(nm) 굵기의 금속나노선을 투명한 필름 위에 얇게 입혀 전기가 흐르는 투명한 필름을 만드는 기술이다. 또 전기폭발 나노분말 제조기술은 휴대폰 충전전류의 1만 배가 넘는 수십 킬로암페어(kA)의 전류를 눈 깜짝하는 시간보다 짧은 1천분의 1초 이내에 샤프심처럼 생긴 금속와이어에 흘려 100나노미터(nm) 이하의 나노입자로 대량 생산하는 기술이다.
재료전기화학을 전공한 하윤철 박사는 당시 한국전기연구원(KERI)의 강점분야인 고전압·대전류·펄스전원 등과 융합할 수 있는 재료기술에 큰 관심을 갖고 있었다. 이러한 관심으로 하 박사는 지난 2011년 전기폭발 기술을 다년간 연구해 온 KERI 조주현 박사팀과 리튬이차전지용 나노실리콘을 대량생산하는 원천기술인 ‘실리콘 액중전기폭발 기술’을 개발해 한국과 미국, 일본, 중국에 특허를 출원한 바 있다. 하 박사는 또한 탄소나노튜브와 그래핀을 이용하는 투명전극 기술 분야에서 국내 최고의 상업적 성과를 일궈낸 KERI 나노카본 투명전극 연구팀의 휘어지는 투명전극 기술에도 깊은 관심을 가지고 있었다.
이들 주제들에 대해 하 박사는 미국측 공동 연구팀으로 듀크대학교 화학과의 벤자민 와일리 교수팀을 선택했다. 와일리 교수팀 또한 자신의 지도교수였던 유난 시아 교수(현 조지아 공대 교수)의 나노큐브 및 나노선 용액 합성기술을 상업적으로 응용하기 위해 구리 나노선 투명전극 기술을 독자적으로 개척해 가는 한편, 나노입자를 대량으로 제조하는 액중 전기폭발 기술도 KERI의 논문을 통해 독자적으로 연구해 가고 있던 상황이었다.
이러한 상호간 공통 관심을 토대로 진행된 한미 양국 연구팀간의 공동연구 결과물이 하 박사가 2년간의 파견기간을 마친 최근에 쏟아져 나오고 있어 눈길을 끈다.
우선 지난 3월 나노선의 굵기(수십 나노미터) 대비 최대 5,700배의 길이를 갖는 구리 나노선 합성기술을 통해 구리 나노선 투명전극 기술을 진일보시킨 연구성과가 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 세계적인 저널 케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)의 표지논문으로 출판됐다.
이어 지난 4월에는 구리나노선에 백금을 코팅시킨 코어-쉘 나노선( core-shell nanowire)으로 만든 투명전극으로 물분해 수소발생 기술을 획기적으로 개선시킨 연구성과가 에너지 환경분야의 최고 권위지인 에너지와 환경 과학(Energy & Environmental Science)에 게재됐다.
5월에는 구리나노선의 길이를 자유자재로 제어할 수 있는 기술이 나노기술분야의 국제학술지 스몰(Small)의 권두삽화 논문(frontispiece)으로 게재됐다.
7월에는 구리 나노선의 성장 메커니즘을 규명한 연구결과가 미국화학회의 나노분야 세계적인 저널인 나노 레터스(Nano Letters)의 온라인판으로 출판됐으며, 액중전기폭발 나노입자 제조기술을 이용한 전극용 구리합금 나노페이스트 관련 연구결과도 논문초고 작성을 마치고 보완 실험이 진행 중에 있다.
하윤철 박사는 “이러한 연구결과들은 결코 한 분야의 연구팀만으로는 달성하기 어렵고 단순 협동연구 수준이 아닌 학제간 또는 기술분야간 융합연구를 통해서만 가능하다는 측면에서, 최근 미래창조과학부의 출연연간 융합연구 강화 정책은 매우 긍정적”이라고 밝혔다.
하 박사는 융합의 범위를 보다 확장해 나갈 계획이다. 양자계산 분야 국내 전문가와의 공동연구를 통해 나노선 성장의 비밀을 한층 깊이 파헤친다는 계획이다. 아울러 값비싼 은 나노선을 저가의 구리 나노선으로 대체하는 차세대 투명전극 기술과 상용 리튬이온전지를 대체할 수 있는 차세대 이차전지용 코어-쉘 나노선 소재 기술 개발을 추진하고 있다. 이를 위해 하 박사는 KERI와 듀크대학교, 국내 대학 및 관련분야 산업체를 아우르는 글로벌 융합연구를 기획 중이다.
한편 하윤철 박사는 귀국 후 KERI 미래전략실로 파견돼 기관의 미래기술 기획을 담당하고 있다.

철근 자동배근 콘크리트 포장공법 신기술
국토부, 새로 개발된 6건 기술 지정

국토교통부(장관 서승환)는 철근을 자동으로 배근하는 콘크리트 도로 포장기술 등 새로 개발된 6건의 기술을 ‘이달의 건설신기술’로 지정(제738호~제743호)했다고 밝혔다.

철근 자동배근 콘크리트 포장공법

고무보랑포

제743호 신기술(철근유도장비를 이용해 종방향 철근을 자동 배근하는 동시에 콘크리트를 포설하는 연속철근콘크리트 도로포장기술)은 철근을 설계된 위치에 자동으로 배근하는 철근유도장비를 사용하므로써, 철근 배근과 동시에 콘크리트 포장이 가능한 기술이다.
기존의 철근콘크리트 도로포장은 많은 인력이 필요할 뿐 아니라, 콘크리트를 도로 측면에서 공급해야 함에 따라 상·하행이 분리된 도로나 터널구간 등에서는 적용이 곤란한 단점이 있었다.
철근배근 등 시공시간이 70% 단축 됐으며 공간적 제약이 많은 국내 지형여건에서 최적화된 도로포장기술로 해외에도 기술 및 장비를 수출할 수 있을 것으로 기대된다.

고무 수중보 보강기술
제738호 신기술(장기 신장률 저감을 위한 격자형 보강포 구조를 갖는 고무보 고무본체와 보호커버 체결 시공기술)은 생활용수 등 각종 용수를 확보하고, 상류지역 침수피해를 방지하기 위해 설치하는 고무보에 폭방향과 길이방향으로 보강포를 교차 배치해 고무보가 늘어나는 문제를 해결하고, 고무보 전면에 보호커버를 설치해 고무보의 파손을 방지할 수 있는 기술이다.
이 신기술은 기존 고무보보다 폭방향 신장율을 70% 감소시켰으며, 시공도 간편해 하천 고무보로 많이 활용 될 것으로 기대된다.

옹벽 및 호안녹화 조성기술
제739호 신기술(격자형 철망 고정틀 내부에 삽입된 식생포대에 토석을 채워 시공하는 비탈면의 옹벽녹화 및 하천제방의 호안녹화 조성기술)은 기존의 콘크리트 혹은 돌망태 옹벽의 생태계 훼손 및 주변 환경과의 부조화 문제를 해결하고자 격자형의 철망 고정틀에 삽입된 식생포대에 현장의 토석을 채우고, 초류종자를 부착시켜 식생이 활착되도록 하는 옹벽녹화 및 호안녹화 조성기술이다.
현장의 토석을 채움재로 사용하므로 고갈돼가는 자갈, 돌 등 천연자원을 대체할 수 있어 도로사면, 생태하천, 휴양림시설 등 광범위한 장소에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.
재활용 라텍스를 이용한 지하구조물 방수공법
제740호 신기술(재활용 천연라텍스 고점착 방수재와 현장타설 콘크리트 구조체 부착형 방수재를 이용한 지하구조물의 온통 GTR 외방수공법)은 구조물의 하중 및 거동, 부등침하 등으로 쉽게 균열이 발생해 누수가 확산되는 문제를 해결하기 위해 천연 라텍스 재활용 고무를 이용한 고점착 방수 재료를 사용해 구조물에 완전히 접착시킴으로써 누수발생을 줄일 수 있는 방수기술이다.
방수시트를 구조물에 접착하기 위한 별도의 열기구 등의 사용 없이 재료적인 자가 접착력만으로 시공이 가능해 건축 및 토목 지하 구조물에 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

개질콘크리트 교면포장공법
제741호 신기술(레미콘공장에서 제조되는 라텍스개질콘크리트를 이용한 신설교량용 교면포장공법)은 계면활성제와 폴리머계 유동화제를 라텍스 입자에 흡착함으로써 개질콘크리트의 경화속도를 지연시켜 기존 공법 적용시 20분이던 작업가능시간을 90분으로 연장한 기술이다.
작업시간의 연장으로 라텍스콘크리트를 이동식 모바일 믹서가 아닌 레미콘 공장에서 제조가 가능함에 따라 품질확보가 쉬워져 신설 교면포장 현장에 확대될 것으로 기대된다.

복합 방수시트를 이용한 건식 방수 시공기술
제742호 신기술(공장 생산된 박막형 점착 복합 방수시트와 콘크리트간 재료적 일체성을 가지는 건식화 복합방수 시공기술(Dry Waterproof System))은 휘발성 유기화합물 사용으로 환경오염을 유발하던 기존 방수기술의 문제점을 개선해, 휘발성 유기화합물 사용을 배제하고, 박막형 타입의 점착성을 지닌 복합방수시트를 사용한 건식 방수시공 기술이다.
용융 및 가열 없이 시트 자체의 접착력으로 시공이 가능해 공사기간 단축과 공사비가 절감돼 향후 방수기술로 활용이 확대될 것으로 기대된다.

디젤 RTG 크레인 전기공급 방식으로 개조
한국이구스 e로버, 디젤과 전기의 손쉬운 전환 실현

e-rover

특수 디자인된 연결 장치를 통해 RTG 컨테이너 크레인에 자동으로 연결 및 해지가 가능한 이구스 e로버 시스템, 광 케이블, 파워 및 데이터 케이블을 함께 사용할 수 있어 에너지 공급은 물론 안전한 데이터 전송을 실현하다.
RTG 크레인은 이동형 컨테이너 운송장치로 컨테이너 간의 이동을 원활하게 해주는 기기를 의미한다. 이 RTG 크레인을 운용하기 위해서는 많은 양의 디젤 연료가 소요된다.
지난 몇 년 전부터는 이러한 에너지 연료 비용 감축과 환경 보호의 차원에서 전기를 이용한 에너지 공급 시스템으로의 전환 요구가 대두됐다. 독일에 본사를 두고 있는 igusⓇ GmbH(이구스)는 이러한 시장의 흐름에 대비해, 디젤 연료의 소비를 전기 사용으로 전환하는 e로버를 개발하는데 성공했다. e로버는 에너지 전달 시스템의 연결 및 해지를 자동으로 해결해, 각종 케이블을 통한 에너지 전달은 물론 데이터 전송을 기가 바이트 속도로 수행하도록 도와준다. RTG 를 e로버 에너지 체인에 연결하면 디젤 모드의 전원 공급이 해지되며 전기 공급방식으로 전환되는데 이러한 연결 과정은 RTG이동 속도에 상관없이 단 몇 분밖에 소요되지 않는다. 이로 인해 매년 디젤 가동으로 소요되는 공정 비용의 40%를 절감할 수 있게 됐다.

수평 및 수직 불균형 바로잡다
텔레스코픽 암으로 작동하는 RTG는 수축 및 확장 이동이 자유로운 것 외에도 두 가지의 장점을 추가로 제공한다.
우선, 자동 연결 시스템으로 케이블을 포함한 모든 미디어들이 에너지 체인과 함께 동시에 라우팅 돼 에너지 및 데이터의 안전한 전달력을 보장받을 수 있다. 디젤 방식을 전기 방식으로 전환하거나 또 반대로 전기 방식을 디젤 방식으로 전환하기 위한 추가 장비 및 작업이 필요하지 않다.
다음으로는 이동 경로에 따른 수평 및 수직 불균형과 오프셋을 보상해주는 기능이다. 기존의 RTG 크레인을 전기 방식으로 개조 시 특정 컨테이너 적재 구역 내에서 작동하다가 컨테이너 간 작업이나 다른 포트로의 이동이 요구될 경우 디젤로의 전환이 어렵다는 단점을 갖는다. 하지만 e로버는 설치/해제가 간편하고 이동이 자유로울 뿐만 아니라 장거리에 특히 적합한 솔루션으로 최대 고객의 요구 사항에 따라 최대 800m까지 소화가 가능하다.

슬라이딩과 롤링의 결합
직동 가이드 DryLinⓇ W

하이브리드베어링

직동 플레인 베어링과 롤러가 결합, 낮은 구동력 및 무급유의 장점을 지닌 하이브리드 베어링으로 다시 태어났다.
DryLinⓇ W 직동 가이드는 각종 기기의 슬라이딩 도어, 컨트롤 패널, 공연 무대와 같이 수동 슬라이딩 모션이 요구되는 곳이라면 어디든 적용이 가능하다. 별도의 급유 없이 조용한 작동이 가능해 한국에도 그 적용범위가 더욱 확대되고 있다.
무급유 운용으로 다양한 적용이 가능하다는 강점을 지닌다. 직동 가이드 DryLin W는 이구스에서 생산되고 있는 플레인 베어링들과 마찬가지로 급유를 필요로 하지 않는다. 이러한 특징은 W가 식품/포장 산업 적용에 적합하다는 의미와 사용 시 그리스나 오일로 인한 제품의 오염 가능성이 없다는 것을 시사한다. 뿐만 아니라, 공작 기기 적용에도 탁월한 장점을 지닌다. 먼지나 분진이 오일에 점착될 일이 없기 때문에 장기간 사용에도 깨끗하고 부드럽게 사용이 가능하다.
하이브리드 베어링은 경질 아노다이즈 알루미늄 재질의 가이드 레일과 엔지니어링 플라스틱이 결합된 것으로 급유 없이 슬라이딩과 롤링 모션이 가능하다. 따라서 이동 하중이 커져도 추가로 구동력을 요하지 않게 되는 원리다. 설치 공간의 소요가 적고 수동 조작이 가능하다는 장점 때문에 디자인 설계 과정에서 많은 가능성을 제공한다.