고기능성 나노하이브리드 습식소재의 상용 제조기술을 국내 연구진이 개발했다.
한국전기연구원(KERI, 원장 유태환 www.keri.re.kr) 나노융합에너지소재센터 강동필 박사팀은 최근 세라믹 나노입자졸(sol)과 유기수지로 구성된 유무기 나노하이브리드 소재의 제조 및 대량생산기술을 개발하고, 이를 적용한 전기·전자·광 분야의 다양한 제품 개발까지 진행중이라고 9일 밝혔다. 또 KERI는 기능성 필름 제조업체인 마프로와 관련 기술이전을 협의중이라고 설명했다.
강 박사팀이 개발한 하이브리드 소재는 가열경화와 UV가교(자외선을 비춰 분자들을 3차원 고분자 구조로 결합시키는 과정)를 통해 비교적 낮은 온도에서 성형이 가능하다. 유무기 간의 화학적 가교결합(Cross-linking) 등 조작이 용이해 고기능성의 재료로 제조할 수 있는 장점도 갖고 있다.
특히 실험실 단위의 합성기술을 넘어 수백㎏ 또는 톤 단위의 반응기를 이용한 제조 기술을 확보해 시장수요에 대응 가능한 대규모 상업생산기술이라는 점에서 주목된다. 기존 유기 및 무기 소재의 물성한계를 극복하는데 활용할 수 있고, 동시에 습식 인쇄공정을 통해 제조되는 모든 미세 디바이스나 부품의 전기절연, 기판 및 보호패키지용 재료로의 유용할 것으로 연구진은 내다보고 있다.
각종 필름(광학필름, 윈도우필름)의 하드코팅재, 플라스틱 성형물 표면의 내마모성 코팅재, 금속 포일(sheet)의 부식방지와 내마모성 향상, 유연기판의 전기절연 표면처리재, 모터·변압기용 금속코일의 절연 바니시 등에도 적용 가능하다.
강동필 박사는 “IT, ET, BT 등과 융합화가 가능한 NT기술로서 이 소재를 적용한 새로운 제품 개발이 가능할 것”이라며 “모터 및 변압기 코일용 절연 바니쉬로 사용하기 위한 대규모 제조 및 평가 기술개발도 함께 추진하고 있다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.co.kr
<용어설명>
◆유무기 나노하이브리드 소재=나노미터(10억분의 1미터) 크기의 무기물과 유기수지(prepolymer)를 분자단위에서 화학적으로 결합시킴으로써 무기소재의 단점과 유기 고분자의 단점을 크게 개선할 수 있는 나노 준위의 복합재료다. 이 분야는 현재 독일, 일본, 미국 등이 상업적 적용을 위한 연구를 활발히 진행 중이다. 독일에서는 아크릴수지에 실리카나노졸을 분산한 재료를 판매하기 시작했고, 미국과 일본에서는 상업화 초기단계까지 올라와 있다.
