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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국기계연구원 부설 재료연구소 |
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연구책임자 | 송인혁 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2011-07 |
과제시작연도 | 2010 |
주관부처 | 지식경제부 |
사업 관리 기관 | 한국기계연구원 부설 재료연구소 |
등록번호 | TRKO201300022837 |
과제고유번호 | 1415112208 |
사업명 | 지식경제프론티어기술개발 |
DB 구축일자 | 2013-10-05 |
키워드 | 다공성 세라믹스.기공제어.진공척.조습타일. |
핵심기술
o 기존의 다공질 재료에 비하여 기공율이 높으면서도 기공크기가 매우 작은 다량의 기공이 시편 내부에 균일하게 분포시키는 기술
최종목표
★ 다공성 진공척 소재 및 경량 조습 타일의 상용화
- 다공성 진공척 상용화 기반 구축
- 조습 타일의 현장 적용 및 양산화
개발내용 및 결과
o 반도체 산업용 다공성 진공척
: 다공성 진공척의 요구특성은 높은 통기도를 가지면서 기공이 균일하게 발달된 미세구조를 가지며, 분진 발생을 최소화해야 함.
: 이에 대하여 기공구조, 소결온도 및 조성
핵심기술
o 기존의 다공질 재료에 비하여 기공율이 높으면서도 기공크기가 매우 작은 다량의 기공이 시편 내부에 균일하게 분포시키는 기술
최종목표
★ 다공성 진공척 소재 및 경량 조습 타일의 상용화
- 다공성 진공척 상용화 기반 구축
- 조습 타일의 현장 적용 및 양산화
개발내용 및 결과
o 반도체 산업용 다공성 진공척
: 다공성 진공척의 요구특성은 높은 통기도를 가지면서 기공이 균일하게 발달된 미세구조를 가지며, 분진 발생을 최소화해야 함.
: 이에 대하여 기공구조, 소결온도 및 조성 변화 등의 변수 고찰을 통하여 진공척용 고통기성 소재 관련 원천기술을 확보하였음.
o 친환경 조습 타일
: 나노기공을 가진 천연재료로 이루어지고, 셀룰라 형태의 미세 구형 기공이 균일하게 형성되어 이중 기공구조를 갖도록 함으로써 흡방습 성능이 향상되도록 한 경량 다공질 조습 타일 임.
: 단위 무게당 흡방습량은 20~30g/kg 이고, 단위 면적당 흡방습량은 150~300 g/㎡인 것을 특징으로 하는 조습 경량 타일에 관한 원천기술을 보유하였음.
기술개발배경
o Microcellular ceramics 다공질 제품의 경우 전 세계적으로 개발된 제품이 없으며 따라서 성공적으로 개발될 경우 파급 효과가 매우 클 것으로 기대됨. 특히 Microcellular ceramics의 가장 큰 특징인 다량의 기공율 및 미세한 기공크기를 갖는 다공질 제품이 개발된다면 단열 특성, 경량화 등이 가능 하여 기존의 단열재, kiln furniture, 건축용 소재, 의료용 충진제, 특수 내화물을 대체할 것임.
기술개발배경
o 반도체용 진공척 소재는 우선적으로 고부가 제품의 경우 전량 수입에 의존하고 있는 상태이며 고비용과 사후 유지보수에 있어서 많은 문제가 발생하고 있으며, 이에 대한 해결 방안 제시는 절실한 상태였음.
o 조습 경량 타일의 경우 현재 시판 중 일본산 조습타일을 본 연구팀이 보유하고 있는 원천기술을 이용하여 경량화 및 특성 향상을 하고자 함. 본 연구에서는 기존의 마이크로 셀룰라 다공질 소재에 나노 기공의 개념을 도입하여 계층구조로 인한 조습 특성 향상을 도모하고, 단열효과의 극대화, 중량 감소 등의 부수적인 효과를 얻을 수 있다는 것임.
핵심개발기술의 의의
o 미세한 기공이 시편내에 균일하게 분포하여, 기존의 셀룰라 세라믹스와 비교하여 우수한 강도 및 단열 특성을 나타낼 수 있음.
o 마이크로셀룰라 세라믹스는 기공의 분포와 기공 크기 분포가 매우 균일하고, 기공율의 제어가 용이하여, 기공 크기에 따라 필터, 함침용 모재, 연료전지의 전극, 촉매 담체, 흡음재, 단열재, 경량 구조재, 완충재, 열충격 완화재, 의료 충진재, 인공뼈 및 약물 전달재(drug delivery system) 등 다양한 분야에서 응용이 가능한 원천소재임.
o 본 과제에서 개발된 마이크로셀룰라 세라믹스 기술은 원천 기술로서 이미 다수의 특허가 확보가 된 상태임. 그러므로 3단계 4년의 연구를 통하여 이미 확보된 원천 기술을 토대로 참여 기업에서 필요로 하는 요소기술의 상용화가 가능할 것으로 판단됨.
o 진공척의 경우 특허 취득을 통하여 독창적인 기술 영역의 확보가 필수적이며, 경량 조습 타일의 경우 기존의 마이크로 셀룰라 다공질 소재에 나노 기공의 개념을 도입하여 단열효과의 극대화, 중량 감소 효과, 계층구조로 특성 향상 등을 통하여 다수의 특허 확보.
적용분야
◦ 1차적으로 본 기술을 통하여 진공척, 조습타일 등의 상용화임. 이외에도 새로운 특성을 갖는 다공질체 개발에 따른 new business 창출이 가능할 것으로 예상됨
o 본 기술의 잠재력을 추정해 보면, 필터 분야 및 정밀기계용 다공질 재료, membrane 시장에 응용이 가능함.
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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