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고분자 나노필름 대량 생산 길 열어

재료연구소, 이온빔 공정기술 개발

기사입력 : 2018-10-24 07:00:00


디스플레이용 반사방지 필름과 나노 구조 표면을 이용하는 센서용 고분자 기판의 제조를 위한 원천 기술이 개발됐다.

창원시 성산구 재료연구소(소장 이정환, KIMS)는 나노표면연구실 김도근 박사 연구팀이 롤투롤 이온빔 표면처리 기술을 이용해 고분자 필름 표면에 나노 구조를 형성하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

수십-수백 나노미터(nm) 크기의 표면 구조를 가진 고분자 필름은 일반적으로 마스크 패턴을 이용한 식각, 임프린팅 등의 공정을 통해 제조된다. 하지만 제작 공정이 복잡하고 제조 면적 확장에 한계가 있을뿐더러 그 비용이 높아 다양한 분야에 적용이 어려웠다.

연구팀은 오랫동안 3킬로전자볼트(keV) 이하급 이온빔이 고분자 필름 표면의 수십-수백 나노미터 깊이에 전달하는 에너지를 조절해, 고분자 필름 표면의 결합을 제어하는 연구를 수행해왔다. 이 과정에서 이온빔 특성진단 기술을 기반으로 이온-고분자 간 반응을 예측하는 이론모델을 개발했으며, 이를 통해 마스크 패턴 없이 나노 구조를 직접 형성하는 자가 나노구조화 이온빔 기술을 개발하는데 성공했다.

이온빔 처리를 통해 제조된 나노표면 고분자 필름은 필름 원소재 대비 3% 이상의 투과도 향상, 나노 구조를 이용한 초발수화와 자가세정 기능화, 폴리머 소재 선택에 따른 주름, 구멍, 돌기 구조 형성이 가능하다. 중기능성 나노표면 고분자 필름 제품을 저렴한 가격으로 대량 생산할 수 있다는 장점을 가진다.

연구팀은 자가 나노구조화 이온빔 표면처리 기술의 상용화를 위해 대량생산, 저가 공정 개발이 가능한 ‘롤투롤 이온빔 표면처리 기술’을 사용했다. 이를 통해 상용화를 위한 대면적 필름의 연속 생산이 가능하다.

이명용 기자 mylee@knnews.co.kr < 경남신문의 콘텐츠는 저작권법의 보호를 받는 바, 무단전재·크롤링·복사·재배포를 금합니다. >

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