나노입자 신소재 합성용 “플라즈마 발생기기”

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2004-04-22 00:00

서울--(뉴스와이어)--□ 고기능, 고성능 신소재 개발에 필요한 나노(10억분의 1미터) 입자급 초경질 미세입자 코팅이 가능한 플라즈마 발생기기가 국내에서는 처음으로 개발되었다.

<플라즈마>

Ar, H₂, O₂등의 가스를 표면재질에 따라 단독 또는 혼합하여 투입하면서 전기적 에너지를 가하면 가속된 전자의 충돌에 의하여 투입된 가스가 플라즈마 상태로 활성화된다. 이러한 플라즈마 상태에서 발생하는 가스의 이온 또는 라디칼 등이 피처리 재료 표면에 충돌하여 미세 유막 제거, 미세 조도 형성등, 표면의 물리 화학적인 변화를 유도하여 각종 접착 밀착력 향상, 각종 코팅 밀착력을 증대 시키는 역할을 한다.

□ 중소기업진흥공단 개발기술지원실 손희식 박사팀과 미국 IAT(The Institute of Advanced Technology)의 최원호 박사가 중소기업청 지원 기술개발 프로젝트로 공동개발에 성공한 것으로

◦ 금번 플라즈마 발생기기를 향후 공구개발에 응용하면 지금보다 수명을 수십배까지 연장시킬 수 있는 100nm급 초경질 나노 코팅 공구를 세계최초로 개발할 수 있을 것으로 전망된다.

◦ 응용범위가 공구뿐만 아니라 마모부품, 센서 및 전자부품, 광학부품 및 코팅, 디스플레이 분야, 열제어 부품 등 다양한 분야에까지 걸쳐 있어 수조원에 달할 것으로 예상되는 국내외 시장에서 경쟁우위를 점하는 데 큰 기여를 할 것으로 보인다.

□ 고출력 마이크로웨이브를 이용하여 가스를 고효율로 활성화시켜 개발한 이번 기기는 기존보다 합성 면적과 속도가 월등히 뛰어나고 오염도 발생시키지 않아 환경 친화적인 것으로 평가받고 있다.

□ 특히 이번의 개발성공은 국내 취약 기술분야인 장치설계기술에서 독자적인 큰 진전을 이루었다는 데 큰 의미가 있으며,

◦ 중소기업에 기술 이전확산을 통해 기술혁신에 큰 기여를 하며 제품의 고부가가치화도 선도할 것으로 기대된다.

<참고자료>

산업이 발전함에 따라 기존의 방법으로는 합성이 어려운 고기능 고성능을 가진 신소재에 대한 필요성이 날로 증가하고 있으며 이러한 재료의 합성을 위한 새로운 기술 개발의 필요성이 절실해져 가고 있음. 특히 박막 형태의 신소재 개발은 국내 반도체 산업의 발전과 더불어 공정개발을 중심으로 많은 연구 및 개발이 진행되어 왔으며 그 성과 또한 높은 편임

그러나 박막 기술분야는 장치기술에 대한 종속이 심한 분야이며 이 기술은 일부 선진국이 독점하여 국내 기업의 기술접근에 큰 애로를 겪고 있는 상태임. 이에 따라 어렵게 개발한 신소재 및 공정 기술의 고부가가치가 장치도입과 함께 외국으로 빠져나가는 악순환이 계속되고 있는 실정으로 이에 대한 대책이 절실히 요구되고 있는 상황임.

일반적으로 고성능 고기능성의 신소재는 기존의 공정 및 장치로는 합성이 어려운 경우가 대부분이며 새로운 합성 조건을 인위적으로 만들어 줄 수 있는 공정 및 장치의 개발이 필수적임. 이러한 새로운 합성조건을 설정함에 있어 플라즈마가 널리 이용되고 있으며 DC 플라즈마 및 RF 플라즈마에 이어 최근에는 초고주파 전원공급에 위한 마이크로웨이브 플라즈마에 대한 요구가 급속하게 진행되고 있음.

마이크로웨이브 플라즈마는 초고주파(2.45GHz 및 915MHz) 전원을 이용한 플라즈마 소스를 사용하기 때문에 기존의 방법에 비하여 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있음. 따라서 주입된 원료가스의 분해가 용이하고 신소재 합성에 매우 유리한 것으로 알려지고 있음. 특히 전문가들에 의해 양질의 초경질 기능성 나노 신소재를 생산할 수 있는 공정으로 의견이 알려져 있으며 기존의 방법인 DC/RF 플라즈마 증착법 등을 대체할 수 공정으로 간주되고 있음. 따라서 시장이 급성장하고 있는 초경질 신소재 시장을 선점하기 위하여 미국 및 일본 등 선진국에서는 장비 업체 및 소재 생산업체들이 이 분야의 연구 개발이 경쟁적으로 뛰어 들고 있는 상황임

따라서 현재 확보된 마이크로웨이브 플라즈마 소스 설계 및 제작 기술 수준은 선진국 수준으로 접근한 것으로서 관련 산업에 큰 파급효과가 예상되고 있음. 또한 이 플라즈마 소스를 응용하여 CN, CBN, Diamond등의 나노 초경 신소재를 합성할 수 있어 공구, 기능성 박막, 전자 부품 등의 분야로 응용처가 급격히 확대될 것으로 기대되어 관련기업의 기술력 향상 및 매출 향상에 직접적 영향을 미칠 것으로 판단되고 있음.

중소벤처기업진흥공단 개요
중소벤처기업진흥공단은 정부의 중소기업 정책방향에 따라 중소기업의 경쟁력 제고와 당면 애로사항을 해결하기 위한 자금, 창업, 수출마케팅, 연수, 기술, 정보제공 등을 종합적으로 지원하는 기관이다.

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