저비용·친환경 '물이 묻지 않는 표면' 제작 신기술 개발

창원대학교·한국기계연구원 '임프린트 방식' 적용

초발수성 우수해 산업분야 응용 가능성 매우 높아

[창원=뉴시스] 창원대학교 조영태 교수와 한국기계연구원 권신 박사 연구팀이 임프린트 방식으로 개발한 초발수 표면 구조.(사진=창원대학교 제공) 2020.03.30. [email protected]

[창원=뉴시스] 홍정명 기자 = 국립창원대학교는 기계공학부 조영태 교수와 한국기계연구원 권신 박사 연구팀이 저비용·친환경적인 '임프린트 방식'으로 물이 묻지 않는 표면 구조 만들기에 성공했다고 30일 밝혔다.

물과 표면의 각도가 150도 이상인 초발수 표면은 물방울이 묻지 않는 특성이 있어 자가세정, 오염방지, 결빙방지 등과 같은 성능을 가지게 할 수 있다.

그동안 초발수 표면을 제작하기 위해 진공·식각 공정이나 자연분해가 힘든 플루오르기 코팅을 이용해 왔는데, 이런 방법은 공정이 복잡하거나 비용이 많이 들고 친환경적이지 않다는 한계가 있었다.

그러나 창원대학교와 한국기계연구원 연구팀이 개발한 임프린트 방식은 저비용 친환경적 방식으로, 마이크로급 패턴을 대면적에 제조할 수 있어 산업적 응용 가능성이 매우 높은 방법이다.

조영태 교수 연구팀은 특수한 코팅 없이 마이크로 패턴 구조만 이용해 초발수성을 가질 수 있는 최적의 패턴 모양을 제안하고, 마이크로 구조물의 패턴 및 형상이 표면에 미치는 영향을 분석하기 위해 초발수성을 가질 수 있는 다양한 구조를 설계했다.

또, 나노 임프린트 리소그래피라는 패턴 복제 방법을 적용해 마이크로 패턴을 제작했다.

그리고 마이크로 크기의 기둥, 벽, 기둥과 벽이 동시에 있는 구조 등을 테스트해서 벌집 모양의 패턴에 기둥과 벽이 동시에 있는 구조가 초발수성을 나타내기에 가장 좋다는 사실을을 밝혀냈다.

조영태 교수 연구팀은 이번에 개발한 초발수 표면 구조 만들기 기술을 활용하면 현재 수행하고 있는 알키미스트 프로젝트의 '공기청정 모빌리티의 개발' 핵심기술인 미세먼지를 포집하고 제거할 수 있는 초발수 필름 제작이 가능할 것으로 기대하고 있다.

한편, 조영태 교수 등이 개발한 기술은 과학전문 학술지인 '응용표면과학(Applied Surface Science)' 2020년 5월호에 게재될 예정이다.

이번 연구는 산업통상자원부의 산업핵심기술개발사업인 '4㎡ 이상의 대면적에 고내구성을 가지며, 친환경적인 초발수 표면처리 핵심기술 개발사업', '나노금형기반 맞춤형 융합제품 상용화지원센터 구축사업'의 지원을 받아 수행됐다.


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