초록 ▼

$\bullet$ 연구 개발의 내용
본 연구는 산업자원부에서 주관하는 민군겸용기술개발과제의 일환으로 고내열 충격 산화물계 전파투과 재료를 개발하고 적용분야로써 군수용으로는 세라믹 레이돔을 민수용으로는 반도체 공정용 치구를 개발하는 것이다.
첫 번째로는 고내열충격의 고강도 재료를 개발하고자 하는 것으로 슬립캐스팅에 의하여 용융실리카 재료를 제작하는 공정이 개발되었으며, 두 번째로는 이를 이용하여 부품화 공정이 개발되었다. 최종적으로는 이를 적용을 위해 요구되는 전파 및 구조 특성에 대한 시험평가를 수행하

$\bullet$ 연구 개발의 내용
본 연구는 산업자원부에서 주관하는 민군겸용기술개발과제의 일환으로 고내열 충격 산화물계 전파투과 재료를 개발하고 적용분야로써 군수용으로는 세라믹 레이돔을 민수용으로는 반도체 공정용 치구를 개발하는 것이다.
첫 번째로는 고내열충격의 고강도 재료를 개발하고자 하는 것으로 슬립캐스팅에 의하여 용융실리카 재료를 제작하는 공정이 개발되었으며, 두 번째로는 이를 이용하여 부품화 공정이 개발되었다. 최종적으로는 이를 적용을 위해 요구되는 전파 및 구조 특성에 대한 시험평가를 수행하여 그 사용 가능성을 확인하였다.
$\bullet$ 연구 개발의 범위
본 연구 개발의 범위는 크게 세 분야이다. 첫째는 고내열충격 산화물계 전파투과 재료를 개발하는 것이고. 둘째는 개발된 재료를 적용하기위한 부품화 공정을 개발하는 것이다. 마지막으로는 개발된 부품의 요구 특성 시험평가를 수행함으로써 그의 적용가능성을 확인하는 것이다. 분야별 연구 개발의 범위를 다음 표에 정리하였다.

Abstract ▼

The purposes of this project aim for the development of microwave transparent oxide materials with high thermal shock-resistance in the range of temperature difference up to $1,000^{\circ}C$. The development of application techniques including coating, machining, and electromagnetic-prope

The purposes of this project aim for the development of microwave transparent oxide materials with high thermal shock-resistance in the range of temperature difference up to $1,000^{\circ}C$. The development of application techniques including coating, machining, and electromagnetic-property evaluation to apply these materials to ceramic radome as a assembly for missile system and the tool materials for semiconductor fabrication processing are also aimed. And the feasibility study on the application of these materials for both military and civilian fields are performed.
The integral and systematical development of microwave transparent materials considering the thermal and mechanical property as well as microwave property has not been possessed as a national technology yet. This is not only due to the lack of real market places for domestic military application but also due to no efforts to integrate research works between the material fields and weapon systems for these specific areas. It seems ADD only has been partially developing both structural and electromagnetic property-aimed materials.
The eventual designs for the final material products should start from the design of the material characteristics for the final product circumstances. And if the developed material is fulfilled with the required characteristics for the final application, the design capability of the weapon system could be also expanded. For example, missile system designers could increase the speed of the flighter and its flight ranges much more without a loss of some other flight critical factors. Also, these design techniques would contribute the enlargement of the market for the civilian application fields.
But it is true that getting directly these integral design techniques from the advanced countries is not easy because of its technical confidentiality.
Having the integrated program for the these techniques with related weapon systems, the USA, Russia, and France, have been developing the microwave transparent material system and Japan and China also have been developing these techniques enormously. They seems to have already applied these techniques to the civilian application parts tool,
On the other hand, they, in the international market, want to merchandise these techniques only in a form of whole package products under the technical monopoly. And in this case, according to their marketing strategies, it can not be avoided to pay the extraordinary high prices for those whole package system.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...26
• 제 1 절 연구 개발의 목적...26
• 제 2 절 연구 개발의 필요성...26
• 1. 기술적 측면...26
• 2. 사회적/경제적 측면...27
• 3. 군사적 측면...28
• 제 3 절 연구 개발의 범위...29
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...31
• 제 1 절 국내 기술현황...31
• 1. 지금까지의 연구개발 실적...31
• 2. 기술상태의 취약성...31
• 3. 앞으로의 전망...32
• 제 2 절 국외 기술현황...32
• 1. 지금까지의 연구개발 실적...32
• 2. 연구개발 또는 사업화 단계...32
• 3. 기술도입 가능성...33
• 재 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...34
• 제 1 절 슬립주조에 의한 실리카 세라믹 제조 공정 개발...34
• 1. 슬립주조 개요...34
• 2. 원료선정 및 제조...39
• 가. 원료선정...39
• 나. 원료제조...43
• 다. 분산제 선정...45
• 3. 성형 몰드 제조...47
• 4. 슬립제조 조건 실험...51
• 5. 타사제품과의 비교...59
• 6. 배출주조(Drain Casting) 공정 개발...64
• 가. 석고 몰드의 제작...64
• 나. 슬립 제조 및 안정성...66
• 다. 슬립 내의 기포제거...71
• 라. 슬립주조 성형공정...73
• 마. 실리카 성형체의 탈형...76
• 바. 실리카 성형체의 건조...78
• 사. 실리카 성형체의 소결...78
• 7. 고형주조(Solid Casting) 공정 개발...83
• 가. 고형주조에 의한 레이돔 제작...83
• 나. 고형주조용 알루미늄 금형의 제조...85
• 다. 고형주조 석고 몰드 제작...88
• 라. 고형주조용 내몰드 제작 및 표면 처리...90
• 마. 고형주조용 성형/탈형 장치 제작...93
• 바. 고형주조에 의한 세라믹 레이돔의 제작...99
• (1) 슬립 제조 및 슬립 안정화...99
• (2) 실리카 슬립 탈포...99
• (3) 고형주조 성형...99
• 사. 실리카 슬립 성형체의 탈형, 건조 및 소결...102
• 아. 성형 및 소결 완성된 실리카 레이돔 형상...102
• 8. 가압주조(Pressure Casting) 공정 개발...106
• 가. 가압주조에 의한 레이돔 제작...106
• 나. 가압주조 System 구성...106
• (1) 슬립 저장 탱크 제작...106
• (2) 석고 몰드 및 성형 / 탈형 장치 개조...107
• 제 2 절 반도체 치구 제조 공정 및 부품화...116
• 1. 반도체 공정의 개요...116
• 2. 반도체 디바이스 제조의 주변 요소...118
• 3. 세라믹 재료의 사업분야...120
• 가. 알루미나(Al2O3) 분야...120
• 나. 실리콘(Si) 분야...124
• 다. Quartz (SiO2) 분야...124
• 라. 실리콘 카바이드(Si - SiC) 분야...126
• 마. 반도체 공정 치구 재료의 물성...126
• 4. 반도체 재료산업의 특징...126
• 5. 반도체 공정용 세라믹 치구 주요 업체 현황...128
• 6. 반도체용 세라믹 치구 제작...130
• 제 3 절 레이돔 공정 개발...137
• 1. 실리카 레이돔의 재료 물성...137
• 2. 레이돔 형상 가공...142
• 3. 3차원 형상 측정...151
• 4. 세라믹 레이돔의 코팅...154
• 5. 인터페이스 링...157
• 6. 조립...157
• 7. 레이돔 조립체 3차원 측정...170
• 제 4 절 레이돔 시험 평가...170
• 1. 전파투과특성 평가...171
• 가. 시험 목적...171
• 나. 시험 내용...171
• (1) 시험 대상...171
• (2) 시험 방법...171
• 다. 시험 결과...174
• 라. 요약...174
• 2. 세라믹 레이돔 구조특성 시험평가...176
• 가. 시험목적...176
• 나. 시험내용...176
• (1) 시험 대상...176
• (2) 시험 방법...176
• 다. 시험 결과...179
• 라. 요약...180
• 3. 시험평가 결과 요약...180
• 제 5 절 결론...183
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...187
• 제 1 절 연구개발 목표달성도...187
• 제 2 절 대외 기여도...188
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...190
• 제 1 절 시작품 성능시험 결과 요약...190
• 제 2 절 활용 계획...190
• 제 6 장 참고문헌...191