재료연 김종국 박사팀서 개발
반도체 소자검사 프로브 적용
기존보다 수명 10배 증가효과
반도체 소자검사 프로브 적용
기존보다 수명 10배 증가효과
(8) 트라이볼로지 코팅 기술
제품의 표면을 처리해 부식을 방지하거나 내마모성, 내열성 등 다양한 기능성을 부여하는 표면처리 기술은 자동차, 공구, 건축 산업 등에서 반도체와 디스플레이, 광학, 우주항공, 태양전지, 의료 등 첨단산업 분야에 이르기까지 매우 중요한 뿌리기술 중 하나로 꼽힌다. 표면처리 분야 세계 시장은 2010년 98조원에서 연평균 2.4% 성장해 2015년 110조원에 달하고 있다. 같은 기간 국내 시장 역시 연평균 10.5%의 높은 성장률을 보이며 11조원 규모를 달성했다.
재료연구소 김종국 표면공정연구실 박사팀은 표면처리 분야 중 마찰로 인한 마모를 줄이고 내구성을 높이는 '트라이볼로지 코팅' 분야를 연구하고 있다. 트라이볼로지는 표면에서 일어나는 마찰, 마모, 윤활 등을 다루는 종합적인 과학기술로, 모든 기계장치의 핵심 요소일 뿐만 아니라 전기장치, 반도체 등에서도 중요한 역할을 한다.
최근 트라이볼로지 응용분야에선 표면에 다이아몬드와 유사한 구조의 탄소막을 씌우는 'DLC(Diamond like Carbon)' 코팅기술이 주목을 받고 있다. DLC 코팅은 경도가 매우 높고 코팅 표면이 매끄러울 뿐만 아니라 화학적으로 안정돼 최근 다양한 산업 분야에서 실용화에 대한 요구가 높다. DLC는 코팅 방법에 따라 비교적 쉽게 여러 가지 재료에 코팅이 가능하며, 구조와 물성제어를 넓게 조절할 수 있는 장점이 있다.
김종국 박사팀이 개발한 트라이볼로지 코팅 기술은 올해 초 과학기술정보통신부의 연구 성과 사업화 지원 기술컨설팅(유망기술) 과제로 선정돼 본격적인 상용화 연구를 수행하고 있다. 연구팀이 개발한 무수소 DLC(HF-DLC) 코팅막 기술을 반도체 소자 검사를 위한 프로브(Contact pin probe)에 적용한 결과, 기존보다 수명이 약 10배 증가하는 것으로 확인됐다. 이와 함께 연구팀은 HF-DLC 코팅을 실용화하기 위해 실제 기업에서 즉시 사용할 수 있는 코팅 장치와 하이브리드 자장여과아크플라즈마(FCVA) 공법 장치도 함께 개발하고 있다.
김종국 박사는 "HF-DLC 코팅 공정과 장비기술에 대한 실용화 기술 플랫폼을 마련해 기능성과 내구성, 신뢰성 있는 트라이볼로지 코팅 기술을 제공할 것"이라며 "앞으로 센서, 광학, 바이오 분야의 미개척 분야에 적극적으로 활용할 수 있도록 준비하겠다"고 밝혔다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
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