탄소융복합산업·세라믹산업 간 최신 기술 공유·사업화 촉진

- 반도체·미래모빌리티 등 첨단산업 미래 기술 및 정보 획득 

▲ 문흥수 세원하드페이싱 연구소장은 대기 플라즈마 용사 코팅용 산화이트륨 기반의 내플라즈마 원료소재 제고 기술력에 대해 발표하고 있다.

초경량, 고강도 등 우수한 물성을 자랑하는 탄소소재와 차별적인 기계적·전기적 특성을 지닌 세라믹소재가 차세대 반도체, 디스플레이, 배터리, 항공 우주 등 첨단 미래 산업의 핵심 소재로 더욱 각광받고 있다. 이에 탄소 산업과 세라믹 산업의 소재·부품·장비 기술의 현재와 최신 동향을 공유해 새로운 성장 기회를 마련하기 위한 자리가 마련됐다. 

탄소산업협력단(단장 박종현)과 세라믹산업협력단(단장 양희춘)은 ‘탄소융복합산업·세라믹산업 간 사업화 촉진 기술교류회’를 지난 10월 19일 13시부터 코엑스 3층 C홀 내 오픈세미나장에서 개최했다.

이번 기술교류회는 산업통상자원부와 한국산업기술기획평가원이 주최하고 탄소산업협력단과 세라믹산업협력단이 주관했으며, 탄소·세라믹 산업의 R&D 연구결과에 대한 성과를 공유하고 이종협력단 간 기술 교류를 통해 산업 정보 획득 기회를 마련하는 것은 물론 기업 및 기관 간 네트워크를 통해 사업화 및 새로운 R&D과제 기획 아이템 발굴을 촉진하기 위해 기획됐다.

탄소소재는 초경량, 고강도, 온도변화에 대한 형상 안정성 등 우수한 물성을 바탕으로 우주항공, 에너지, 방산, 스포츠, 의학 등 다양한 산업분야에서 널리 활용되고 있다. 탄소중립을 위한 에너지 대전환 패러다임에 따라 풍력발전 터빈 블레이드 제작부터 수소연료전지차를 움직이는 연료탱크까지 탄소소재의 수요가 증가하고 있다.

세라믹은 금속소재, 유기소재(화학소재)와 함께 3대 소재 중 하나로 알려져 있다. 세라믹 소재는 전통적인 세라믹 제품인 도자기, 타일, 유리 등 생활에 친숙한 제품부터 금속 및 유기소재를 통해 얻기 힘든 세라믹 소재만의 차별적 물성, 뛰어난 내열성 및 내마모성, 내화학성 및 전기전자적 특성을 바탕으로 첨단세라믹 분야의 산업적 중요성이 증대되고 있다. 세라믹 소재는 디스플레이, 태양전지, 각종 센서 등 전자, 에너지, 바이오 등 미래융합산업을 뒷받침하는 중요 소재로 확대되고 있다.

이에 이번 기술교류회는 세라믹 산업과 탄소 산업, 2개의 세션으로 6개 기업의 실무담당자 및 전문가를 초청해 국내 탄소와 세라믹 및 연계 산업의 최신 기술과 동향 등에 대해 발표했다.

세라믹산업협력단 정종만 사무국장이 좌장을 맡고, 세라믹 산업 부문에서 △문흥수 세원하드페이싱 연구소장이 ‘대기 플라즈마 용사 코팅용 산화이트륨 기반 내플라즈마 원료 소재 제조 기술 개발’ 에 대해 △이종범 그린리소스 연구소장이 ‘서스펜션 플라즈마 용사용 산화이트륨 및 코팅 기술 개발’ △인정현 미코 연구소장이 ‘5mm 이하 반도체 식각 공정 Gas Injector용 고밀도 산화이트륨계 소재 제조 기술 개발’에 대해 소개했다.

문흥수 세원하드페이싱 연구소장은 대기 플라즈마 용사 코팅용 산화이트륨 기반의 내플라즈마 원료소재 제고 기술력 등을 선보였다. 최근 반도체·디스플레이가 고도화 및 미세화됨에 따 낸드 적층 수가 증가 하면서 공정 시간 또한 증가했다. 이에 반도체 공정에서는 식각 공정 시간을 단축하기 위한 에칭 속도 증가가 요구되고 있다.

세원하드페이싱은 분말 크기를 작고 밀도가 높으며 분말 응집으르 해결 할 수 있는 기술을 개발 했다. 세원하드페이싱은 해외 의존도가 높은 반도체·디스플레이 내플라즈마용 산화이트륨계 소재 제조 기술 개발을 통해 국내 기술 기반 공급 사슬을 구축하고, 고부가가치 시장 점유율을 통해 해외시장 확대에 나설 방침이다.

미코 이정현 연구소장은 5mm 이하 반도체 식각 공정 Gas Injector용 고밀도 산화이트륨계 소재 제조 기술을 선보였다. 반도체 초미세화 공정에 따른 가혹한 공정 조건이 요구되면서 우수한 내플라즈마 특성은 갖는 부품 소재가 요구 되고 있다. 식각공정에서 Cl, Br 등 신규 공정 가스가 적용됨에 따라 Particle 문제가 발생, 이를 해결하기 위하 차세대 소재 개발이 필요해 졌다.

국내 장비 국산화율은 낮은 수진이며 세라믹 원료, 소재 분야에 대한 원천 기술이 부족한 상황이다. 또한 국내 반도체 부품 시장 규모는 매년 증가하고 있는데, 이는 부품 수명이 짧아지면서 발생된 시장 성장 효과로 보여진다. 특히 소재 전환이 빠른 Gas Injector 부품 소재 전환 시도가 진행됨에 따라 미코는 내플라즈마 측성과 기계적 특성이 우수한 YAG 소재의 반도체 장비용 부품 적용 가능성을 확인하고 YAG 소재 합성, 과립화, 소결, 가공 기술 개발 등을 통해 YAG 소재 기반 반도체 부품 시장 개척을 추진하고 있다.

이어 탄소산업 부문에서는 △김주희 제이오 상무이사가 ‘고전도성 전극용 카본소재 제조 및 응용기술 개발’에 대해 △길현식 카본머티리얼 연구소장이 ‘용융 방사를 이용한 PAN계 울트라 스몰 토우 탄소섬유 제조기술’ △ 김덕윤 삼양사 연구기획팀장이 ‘미래 수송기기용 30% 경량 다종소재융합 하이브리드 성형 기술을 이용한 차체 부품 개발’에 대해 설명했다.

제이오 김주희 상무이사는 고전도성 전극용 카본소재 제조 및 응용기술에 대해 소개했다. 제이오는 20년 이상 탄소나노튜브(CNT)를 연구해 이차전지 양극·음극 도전재용 CNT 생산 기술을 확보했다. CNT를 도전재로 사용하면 카본블랙 대비 약 10% 이상의 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 30% 저감시켜 그 공간에 양극재를 더 채울 수 있어 리튬이온배터리의 용량과 수명을 늘릴 수 있다. 제이오는 전기차용 이차전지 산업 성장을 위해 반드시 필요한 CNT 개발을 위해 투자확대를 통한 생산량 확대에 힘쓰고 있다고 전했다.

탄소산업협력단 박종현 단장은 “탄소를 활용한 사업화 촉진을 위해 앞으로도 이종 사업협력단 워크숍을 추진해 다양한 기술들을 공유하고 새로운 사업화를 모색할 수 있는 기회를 마련해 국내 탄소 기업들의 성장과 탄소산업 발전에 기여할 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.

세라믹산업협력단 양희춘 단장은 “세라믹 소재·부품·장비의 수요가 반도체 등 첨단 산업분야에서 높아지는 만큼 다양한 산업의 관계자들이 함께 고기능·고부가가치의 세라믹 산업 발전과 기술개발에 협력해야 한다”고 전했다.

▲ ‘탄소융복합산업·세라믹산업 간 사업화 촉진 기술교류회’에 기업 및 기관 관계자들이 

출처 ㅣ 신소재 경제 : http://www.amenews.kr/news/view.php?idx=55399