[중기] 초고주파 플라즈마 발생장치 국내 첫 특허출원

각종 공구ㆍ금형 등의 표면에 미세입자 상태의 다이아몬드 등을 코팅, 수명을 수십배 연장시켜 주는 초고주파(마이크로웨이브) 응용 플라즈마 발생 장치가 국산화됐다.

중소기업진흥공단은 21일 개발기술지원실 손희식 박사팀이 미국 신기술연구소(IAT) 최원호 박사와 공동으로 공구 등의 표면에 100나노미터(㎚ㆍ1㎚ 는 10억분의 1m) 크기의 다이아몬드 등 초경질(超硬質) 미세입자를 코팅할 수 있는 초고주파 플라즈마 발생장치를 국내 첫 개발, 국내외에 특허출원했다고 밝혔다.

이 장치는 메탄(CH₄) 가스 등을 단독 또는 혼합투여하면서 전기적 에너지 를 가해 플라즈마 상태로 만들면 미세입자 상태의 탄소(C)가 공구 등의 표 면에 다이아몬드의 결정구조로 층층이 쌓이면서 코팅되는 원리를 이용한 것이다.

중소기업청의 지원을 받아 개발된 이 플라즈마 발생장치는 5개 공구ㆍ코팅 관련 업체에 기술이전돼 6개월~1년 뒤 초경질 공구ㆍ금형 등으로 제품화될 예정이다.

손 박사는 “초고주파 플라즈마 발생장치로 금속 등을 깎아내거나 구멍을뚫을 때 쓰는 바이트ㆍ드릴 등 마모성 공구의 표면에 100㎚급 미세입자 상 태의 다이아몬드ㆍ초경질세라믹(CNㆍCBN)을 코팅하면 수명이 수십배 연장된다”며 “기어 등 마모성 기계부품, 전자ㆍ광학부품, 열제어부품, 선글라스ㆍ휴대폰 표면 등을 코팅하거나 심각한 환경오염을 유발하는 도금기술 을 대체할 수 있어 국내외 시장에서 연간 수조원의 부가가치를 창출할 수있다”고 설명했다.

손 박사에 따르면 이 장치는 초고주파(2.45GHz 및 915MHz) 전원을 이용해고밀도 플라즈마를 생성, 직류ㆍ교류를 이용한 기존 플라즈마 발생장치보다 합성면적ㆍ속도가 2배 이상씩 우수해 생산성을 4배 이상 높일 수 있다.

지금까지 초경질 미세입자 등을 코팅할 수 있는 장치ㆍ기술은 일부 선진국 이 독점, 국내 업체들이 고성능ㆍ고기능 신소재 개발에 어려움을 겪는 것은 물론 엄청난 부가가치의 해외유출을 불러 왔다.

/ 임웅재기자 [e-mail]

<저작권자ⓒ 한국i닷컴. 무단 전재 및 재배포 금지>