국방/자동차/바이오 분야 속 재료연구소의 나노기술 │제 6회 나노피아 산업전

나노피아 - 재료연구소

11월 8일 창원 컨벤션센터에서 열린 제 6회 나노피아 산업전을 다녀왔어요!

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Q. 나노기술은 무엇을 말하나요?

A. 어떤 물체를 깊게 들여다보아야 보이는 특징을 사람이 제어할 수 있도록 소재나 부품으로 만드는 기술입니다.

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Q. 재료연구소는 어떤 곳인가요?

A. 정부출연연구기관이구요, 우리나라 산업에서 많이 쓰이는 금속, 세라믹, 표면기술, 복합재료에 이르기까지 다양한 소재기술을 연구하고 있습니다.

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Q. 제6회 나노피아 산업전에서는 어떤 기술을 선보이고 있나요?

A. 나노와 관련한 세계 1등기술 9건을 준비했습니다. 오늘은 이 중 세 가지를 알려드리겠습니다.

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1. 투명 세라믹

국방용 부품제작을 목표로 만든 투명 세라믹입니다. 일반 방탄유리와 달리 두께가 얇으며 강도가 유리보다 높은 특징이 있습니다. 유도탄이나 초음속 미사일 앞에는 목표물을 확인하기 위한 렌즈가 달려 있는데요, 이 렌즈가 빠른 속도와 급격한 온도에도 견딜 수 있으려면 렌즈의 강도가 높아야 합니다. 일반 유리는 깨질 위험이 있으나 투명 세라믹은 깨질 위험이 없습니다.

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* 강도 : 재료 전체에 가해지는 충격을 견디는 정도

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Q. 재료연구소는 수익을 어떤 식으로 내고 있나요?

A. 미사일 제작업체와 협력하여 기술이전을 할 수 있습니다.

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Q. 전시된 기술 중 어떤게 수익이 많이 났나요?

A. DLC코팅(Diamond-like carbon)입니다.

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2. DLC 코팅

우리나라에서 가장 높은 경도를 가진 기술이라고 볼 수 있습니다. 자동차 엔진기관에 쓰이는 부품 중 하나인 피스톤은 수 만회 이상 피스톤 운동을 반복하면서 마모가 생기게 됩니다. 또한 여러 물질들이 녹아 달라 붙으면 성능이 저하되는 문제가 있습니다. 재료연구소의 DLC코팅 기술은 기존 소재보다 5배 높은 내 마모성을 자랑합니다. DLC코팅은 흑연을 이용하는데요, 무른 연필에 사용하는 흑연과 달리 강도가 높은 흑연을 사용합니다. 흑연에 고온 처리를 하면 플라즈마가 발생하게 되는데, 여기서 발생하는 탄소가 코팅 역할을 하여 피스톤의 내 마모성을 높이게 되는 것입니다.

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* 경도 : 재료 표면에 가해지는 충격을 견디는 정도

* 플라즈마 : 이온화된 기체. 열에너지, 전자, 파장에너지를 이용해 분해된 기체.

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Q. 또 어떤 분야에서 나노기술을 이용하고 있나요?

A. 의료기기용 초고감도 카트리지 기술입니다.

 

3. 의료용 초고감도 카트리지

사람이 지문을 이용해서 신원 파악을 하듯이 물체가 가진 고유의 지문을 판별해 농약, 조류독감, 돼지열병 같은 바이러스를 현장에서 바로 검출할 수 있습니다. 일종의 분자 감지 기판 기술입니다.

분석을 위해선 이물질을 판별할 수 있는 기판이 필요한데, 재료연구소에서는 이 기판을 개발하고있습니다. 아직 현장에 적용하고 있지는 않지만 바로 적용은 가능합니다.

기판을 수만 배 확대하면 버섯 모양처럼 생겼는데, 여기에 입사광을 쏘면 물질마다 고유한 반사 신호가 나옵니다. 칩을 컴퓨터 본체 만한 크기의 리더기에 꽂으면 여러가지 데이터를 출력할 수 있습니다.

 

앞서 살펴 본 나노기술들은 재료연구소의 분말/세라믹 연구본부와 표면기술 연구본부의 연구를 통해 탄생했습니다. 앞으로도 더 다양한 분야에서 재료연구소의 나노기술을 만나 보길 기대합니다!