초록 ▼

□ 최종목표
친환경 비정질 DLC 코팅법에 대한 최적화된 공정기술을 개발하고 이를 이용하여 자동차용 쇼크업소버 적용하여 고경도, 저마찰 기능이 향상된 시제품을 구현함.

□ 개발내용 및 결과
· DLC (Diamon like carbon) 박막 코팅 기술은 제품의 표면에 부분 열처리 또는 고용체 강화 효과를 보일 수 있는 원소를 침투시켜 높은 경도를 부여하고 내부는 높은 강인성을 가진 조직으로 만들어 내마모성, 내구성, 내화학성, 고윤활성, 내부식성 등을 동시에 부여하기 위한 건식 열처리 기술 중 하나임

□ 최종목표
친환경 비정질 DLC 코팅법에 대한 최적화된 공정기술을 개발하고 이를 이용하여 자동차용 쇼크업소버 적용하여 고경도, 저마찰 기능이 향상된 시제품을 구현함.

□ 개발내용 및 결과
· DLC (Diamon like carbon) 박막 코팅 기술은 제품의 표면에 부분 열처리 또는 고용체 강화 효과를 보일 수 있는 원소를 침투시켜 높은 경도를 부여하고 내부는 높은 강인성을 가진 조직으로 만들어 내마모성, 내구성, 내화학성, 고윤활성, 내부식성 등을 동시에 부여하기 위한 건식 열처리 기술 중 하나임
· 친환경 amorphous(비정질) DLC 박막 코팅기술의 공정을 최적화하고 이를 적용한 고경도/저마찰력 자동차용 쇼크업소버 Rod 개발을 목표로 함
· 부산대학교 연구실로부터 친환경 비정질 DLC 박막의 특성에 대한 자료를 수집하고 이를 바탕으로 분석, 조건의 변화, 변수의 최소화를 통해 친환경 DLC 코팅 공정기술을 최적화 함.
· 본 과제에서, 제시한 정량적 목표는 모두 달성하였음
- 친환경 DLC 코팅막의 경도, 두께, 부착력, 조도, 마찰계수는 각각 4532 Hv, 2.5 ㎛, 45 N, 0.01 ㎛, 0.184 μ 이하의 값을 달성함.
- 코팅막의 내식성에 대한 염수분무 시험은 목표인 120 h보다 더 많은 168 h 동안 변화없이 진행되었으며, 200,000 회 이상의 내구성 시험은 250,000 회에서도 문제가 발생하지 않음. 열충격 시험은 –40~+120도에서 진행하였으며, 250회 동안 변화가 없이 목표를 달성하였음.
· 본 과제를 수행하면서 DLC 박막이 적용된 쇼크업소버에 대한 특허를 출원하였으며, SCI급 논문 1편을 발표하였음.
· 과제와 관련하여 2명의 고용이 달성하였고, 이중 1명은 청년고용에 해당됨.

□ 기술개발배경
· 쇼크업소버는 각 바퀴에 장착되어 주행 시 노면 상태에 따른 완충 및 제어를 가능하게 하는 장치로써 승차감에 큰 영향을 주는 중요 부품임. 또한 차량의 중량에 의해서 인가되는 정적하중을 지탱해야 하는 역할도 함.
· 따라서 쇼크업소버의 문제점 발생은 쇼크업소버의 구성요소 중 하나인 피스톤 로드의 부식, 스크레치, 마모 등의 원인으로 내부 압력을 유지하지 못하여 파손되는 경우가 많음. 스프링의 작동에도 큰 영향을 미침. 이러한 문제점 해결을 위해 친환경 DLC 코팅 기술을 활용하여 쇼크업소버 rod를 코팅하고 쇼크업소버의 수명연장과 품질을 향상 시키고자 함.

□ 핵심기술개발의 의의
· HiPIMS 장비를 이용한 고밀도 플라즈마를 형성하고, 이를 이용하여 친환경 비정질 DLC 박막에 대한 새로운 공정기술을 확보함.
· 기존의 DLC 코팅 방식인 PECVD 방식과 PVD 방식의 코팅방식을 병행하여 활용할 수 있게 됨으로써 코팅제품의 폭을 한층 더 넓힐 수 있는 계기를 마련함.
· 개발 초기 스웨덴의 Ionautic 社로부터 고밀도 플라즈마의 형성기술에 대한 교육을 받고 DLC 공정에 적용을 하였으나 실제 장비와의 연결이 매끄럽지 못하였음. 또한, 진공 전문가들의 많은 컨설팅이 있었으나 해결점을 찾지 못하는 어려움이 있었음. 많은 시행착오 끝에 변수를 줄일 수 있었으며, 이를 통하여 현재의 공정기술이 개발되었음.
· 개발된 공정기술이 더욱 안정화 된다면 타 코팅산업으로의 기술이전도 가능할 것으로 기대됨.

□ 적용분야
· 자동차부품소재 분야, 조선 및 해양플랜트 분야, 생활용품 및 가전제품 분야, 전기/전자 소자 분야, 의료 및 바이오 분야 적용 가능
· 친환경 비정질 DLC 박막 코팅 기술은 생활용품, 미용용품, 주방기구 등에 다양하게 접목 가능
· 화장품, 페인트 등 점액질이 잘 분리되는 용기에 기술 적용
· 플라스틱 용기 내의 산소 차단 기술 적용

(출처 : 요약서(초록) - 3. 기술개발 결과요약 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약(초록) ... 4
• 연구개발사업 주요 연구 성과 ... 9
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 13
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 17
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 20
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 22
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 22
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 24
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 29
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 29
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 29
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 29
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 31
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 32
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 32
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 계획 ... 63
• 1. 기술개발 관련 시장 현황 ... 63
• 2. 사업화 계획 및 마케팅 전략 ... 68
• 3. 사업화에 따른 수익성 자체분석 결과 ... 74
• 제 4 절 고용효과 ... 78
• 1. 고용목표 달성 실적 ... 78
• 부 록 ... 79
• 별첨1. 성과활용현황 및 계획 ... 128
• 별첨2. 성실이행 서약서 ... 132
• 별첨3. 자체보안관리진단표 ... 133
• 끝페이지 ... 134