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개발목표
3차원 구조물 표면에 전도성 폴리머를 균일하게 도포하여 코팅할 수 있는 분무 코팅 공정 기술과 시스템 개발 3차원 코팅용 분무 공정 시스템 개발 100/
정량적 목표항목 및 달성도
1. 도포 단차 300 ㎛ 306.6 ㎛ 100/
2. 세장비 1 1.08 100/
3. 코팅 두께 100 ㎛ 120 ㎛ 100/
4. 스프레이 범위 200 mm 210 × 295 mm 100/
5. 전도도 100 s/cm 163 s/cm 100/
기대효과
1. 작업성
전자재료의 기존 미세코팅

개발목표
3차원 구조물 표면에 전도성 폴리머를 균일하게 도포하여 코팅할 수 있는 분무 코팅 공정 기술과 시스템 개발 3차원 코팅용 분무 공정 시스템 개발 100/
정량적 목표항목 및 달성도
1. 도포 단차 300 ㎛ 306.6 ㎛ 100/
2. 세장비 1 1.08 100/
3. 코팅 두께 100 ㎛ 120 ㎛ 100/
4. 스프레이 범위 200 mm 210 × 295 mm 100/
5. 전도도 100 s/cm 163 s/cm 100/
기대효과
1. 작업성
전자재료의 기존 미세코팅 기술은 평면구조에 적용되었으며, 3차원 구조 코팅을 위해서는 침전, 식각, 에칭 등의 기술을 적용하였다. 따라서 분무 코팅을 통해 간단하게 3차원 구조에 코팅을 한다면 다양한 분야로의 응용이 가능하게 될 것이다.
2. 친환경성
연료전지용 분리판 코팅의 경우, 탄성을 가지는 코팅 롤러를 사용하거나 하나하나 눈으로 확인하면서 직 분사 형태로 스프레이 코팅을 하기 때문에 환기시설이 갖추어진 시스템이라고 하더라도 작업자가 환경에 노출된다. 따라서 시스템 개발 시 쾌적한 작업환경에서 작업자가 제품을 생산하게 된다.
3. 수입대체 효과
현재, 분무 코팅장비가 일본 등에서 수입되고 있지만 3차원적인 구조를 코팅하는 시스템의 경우 가격이 매우 높고 구매가 어렵다. 특히, 제품의 특성상 사용자의 요구가 즉각적으로 반영되어야 하므로 국내에서 제품을 제작한다면 최적의 시스템으로 구성된 장비 제작이 용이하다.
4. 시장성 및 경제성
균일도를 유지한 3차원 스프레이 코팅장비의 개발은 새로운 사업 분야를 창출시키면서 전도성고분자 사용을 용이하게 하여 신규시장을 창출할 것이다. 또한, 동 사업 분야 세계시장에서 기술적 우위를 선점하고 자동화 장비를 통한 원재료 사용량 제어로 공정비용을 줄여 가격 경쟁력을 확보하게 될 것이다.
5. 비용절감 녹색화 효과
구분 세부항목 개발 전 개발 후 개선효과(연평균)
투입 요소 원부자재 100 % 70~80 % 20~30 % 감소 인건비 100 % 80 % 20 % 감소 처리비용 100 % 80 % 20 % 감소/
산출 요소 생산성 향상 100 % 120 % 20 % 감소 불량률 개선 100 % 80 % 20 % 감소 환경비용 (폐기물 처리비 등) 100 % 80 % 20 % 감소/
적용분야
1. 연료전지용 분리판 제조에 적용
- 연료전지용 금속분리판을 스탬핑하는 제조사 (ex. 현대하이스코, BnG steel, DANA 등)와의 업무업력을 통한 양산형 제품 표면코팅에 적용.
- 연료전지 제조업체(ex. 현재 자동차, 퓨얼쎌파워, GS Fuel cell, 프로파워 등)별 다양한 분리판에 적합한 표면처리 공정을 최적
2. 전도성 폴리머 투명 전극 적용
- Done type 투명 키패드 정보전달용 전극 (IT 통신 분야)
- TSP용 투명전극으로 외부자극 위치를 확인하는 전극 (IT-통신 분야)
- 태양전지용 투명전극으로 Shadow mask와 스프레이 코팅을 병행 사용 패터닝하여 전극 구현 (에너지 분야)
3. 3차원 구조물의 부식방지 공정 적용
- PCB 기판의 hole 내부 부식방지 처리 (PCB 분야)
- 판금형태 금속구조물의 부식방지 및 전기전도성 처리 (연료전지 분야)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 (초 록) ... 4
• 목 차 ... 7
• 제 1 장 개발기술의 개요 ... 8
• 제 1 절 대상 기술(또는 제품)의 개요 및 개발 필요성 ... 8
• 1. 대상기술의 개요 ... 8
• 2. 개발의 필요성 ... 9
• 제 2 절 국내·외 관련기술의 현황 ... 11
• 1. 국내 관련기술 현황 ... 11
• 2. 국외 관련기술 현황 ... 11
• 3. 신청과제 관련 기술개발 현황 ... 12
• 제 2 장 개발 기술의 개요 ... 13
• 제 1 절 기술 개발 목표 ... 13
• 1. 기술 개발 목표 ... 13
• 2. 기술 개발 내용 ... 14
• 제 2 절 세부 개발 내용 및 방법 ... 17
• 1. 와류형 노즐 ... 17
• 2. 분무 공정 시스템 개발 ... 21
• 3. 3차원 단차 기판 및 두께 측정용 기판 제작 ... 30
• 4. 분무 코팅용 전도성 폴리머 개발 ... 32
• 5. 전도성 폴리머 분무 시스템의 공정 변수 및 도포 특성 검토 ... 47
• 6. 생산 분무 공정 변수 및 방법 확립 ... 60
• 제 3 장 성과요약 및 기대효과 ... 112
• 제 1 절 연구 개발 최종 결과 ... 112
• 제 2 절 기대 효과 및 활용 방안 ... 116
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 방안 ... 118
• 부록 1. 공정시험 분석 결과서 ... 120
• 부록 2. 대 면적 분무 코팅 결과 ... 132
• 부록 3. PANI(polyaniline) 전도도 측정 ... 133
• 부록 4. 장비 메뉴얼 ... 134
• 끝페이지 ... 144