유럽도 인정한 한국기계연구원 ‘초미세 패터닝 시스템’

[산업일보]
미래창조과학부 산하 한국기계연구원(이하 기계연, 원장 임용택)의 ‘초미세 패터닝 시스템’ 기술이 국내를 넘어 유럽에서까지 그 가치를 인정받았다.

기계연은 국내 최초로 유럽의 ‘유레카’가 운영하는 ‘유리피데스(EURIPIDES) 클러스터’ 과제를 수행한데 이어, ‘혁신상(Innovation Award)'에서 ’부가가치 부문(Added value)'을 수상하는 영예를 안게 됐다. 시상식은 오는 5월 스페인 바르셀로나에서 열리는 유레카 이노베이션 주간 행사에서 이뤄지며 최지연 책임연구원이 속한 국제공동연구팀 ‘UPMOST'는 상금 6천 유로와 함께 홍보 부스, 발표 기회를 부여받는다.

최 책임연구원은 “처음 과제에 착수할 때만 해도 펨토초 레이저가 연구실을 벗어나 실제 산업현장에서 쓰일 것이라고 생각지 않았다”며 “도전정신을 갖고 산업적으로 응용하기 어려운 기술을 응용할 수 있도록 완성도를 높인 기술력과 성과를 인정받게 돼 기쁘다”고 말했다.

펨토초 레이저는 민감도가 높고 광학적으로 고려해야 할 요소가 많아 그간 산업현장보다는 연구실에서 주로 사용돼 왔다. 그러나 최지연 책임연구원이 속한 연구팀이 개발한 펨토초 레이저 비열 미세 패터닝 기술을 통해 산업적으로 응용이 가능할 전망이다. 펨토초 레이저 비열 미세 패터닝 기술은 OLED패널에 발생한 불량회로를 복원해 모바일 디스플레이의 양산 수율을 높이는 기술이다.

기존 레이저 가공은 열에 의한 가공부 주변의 변화가 불가피하지만 연구원은 레이저 에너지 지속기간이 짧은 펩토초 펄스를 이용해 유무기 박막의 가공 부분 주위의 열 손상을 최소화해 기관 손상 없이 2㎛(마이크로미터)급 최소 선폭을 구현하는데 성공했다. 이 기술을 이용해 고해상도 OLED 화소 내의 회로를 수리할 수 있을 정도의 정밀 가공이 가능해 졌다.

최 책임연구원은 “현재 모바일 디스플레이 등의 스마트폰 산업 분야에 적용됐으며 향후 유기태양전지, OLED 조명 제조 분야의 활용을 확장할 예정이다”라며 “특히 OLED의 경우, 열에 취약한 유기물질이나 얇은 박막 금속으로 인해 나노초 레이저를 사용할 수 없었지만 이번 개발된 펨토초 레이저 기술을 통해 보다 효과적인 리페어가 가능할 것으로 보인다”고 말했다.

이 같은 성과에 힘입은 연구팀은 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 작년 9월부터 'OLED/OPV 양자효율 10% 향상을 위한 고광산란 유연복합기판의 레이저 기반 제조 공정 개발‘을 위한 2차 과제에도 착수했다.

기계연 임용택 원장은 “지난 3년 간 선택적 국제협력을 추진하면서 기계연의 강점 연구 분야를 글로벌 수준으로 향상시키기 위해 실질적인 교류의 장을 구축해왔다”며 “이번 수상은 그 성과의 하나로 향후에도 글로벌 연구기관의 위산에 맞는 국제협력이 활발히 이뤄지기를 기대한다”고 밝혔다.