[세계 1등 대한민국 소재기술]<2>상온진공과립분사 세라믹코팅

상온진공과립분사 세라믹 코팅은 1m 크기의 대면적 코팅이 가능하다.

`상온진공 과립분사 세라믹 코팅`은 미세한 크기의 세라믹 분말(과립)을 상온의 진공 챔버 내에서 압축공기를 이용해 분사하는 코팅 기술이다. 박동수 분말·세라믹연구본부 책임연구원이 개발했다.

세라믹 분말은 코팅 소재로 사용하려면 높은 열을 가하는 소결 과정이 필요하다. 이 기술은 소결 과정이 필요 없다. 수십 마이크로미터의 두꺼운 코팅도 가능하다. 시험 결과 폭 1m까지 코팅할 수 있다.

로봇을 이용한 상온진공과립분사 세라믹 3D형상 코팅 장면.

이 기술의 가장 큰 장점은 기존에 30분 정도 소요되는 물리 및 화학 코팅(증착) 공정을 단 1분으로 무려 30배까지 단축할 수 있다는 점이다. 공정 후 진공 챔버에 남은 분말을 재활용할 수도 있다. 상온에서 모든 공정을 완료하기 때문에 분말과 기판 간 밀착성이 뛰어나고, 설비도 대체로 간단하다.

적용 분야는 새집증후군을 예방하는 `환경정화용 광촉매 세라믹 코팅`, 임플란트 등 `인체 적합성 향상 세라믹 코팅`, `초음파 진단용 센서 세라믹 코팅`, 철판이나 마그네슘의 부식을 막는 `금속 세라믹 코팅` 등 다양하다.

재료연은 이 기술을 덴티움, 에스이피, 지디, 템네스트, 올소테크, 아이씨티, 미드니 7개 기업에 이전해 4억2300만원의 기술료 수입을 거뒀다.

임플란트 제조업체 덴티움은 생체 활성 세라믹 코팅, 에스이피는 환경 정화용 광촉매 코팅에 각각 사용하고 있다. 두 회사 모두 코팅 제품 양산화에 따라 수십억원의 신규 매출이 기대된다.

박동수 책임연구원

박동수 책임연구원은 이 기술을 기반으로 6축 로봇을 이용한 3D 형상품 세라믹 코팅과 고경도 투명 알루미나 세라믹 코팅 기술을 추가 개발했다.

박 연구원은 “일본이 먼저 연구를 시작했지만 현재 우리가 개발한 기술을 참조하는 상황”이라면서 “앞으로 다양한 기판 및 기능성 나노 구조 세라믹스 코팅 기술 개발로 이어갈 계획”이라고 밝혔다.

현재 기능성 세라믹 코팅 국내 시장은 연 6000억원 규모다. 재료연은 이 가운데 5%에 이 기술을 적용할 수 있고, 앞으로 에너지 및 바이오산업 발전에 따라 수요는 더욱 늘어날 것으로 전망했다.

창원=임동식기자 dslim@etnews.com

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