누수현상 방지 … 기존 유압펌프 대체 기술

부도체 위에 전자회로 패턴을 입히는 에칭 등의 기존 공정은 진공과정，회로를 인쇄하는 포토 마스크 등의 복잡한 공정이 필수였다.

때문에 비용이 많이 들 뿐만 아니라 제품 생산의 유연성，가공 수율，내구성 및 정밀도를 높이는 데 한계가 있다는 지적이 많았다.

한국기계연구원이 최근 서울 역삼동 기술거래소에서 소개한 '레이저 직접묘화법에 의한 전도성 패턴 제작 기술'은 비전도성 기판 위에 전도성 패턴을 쉽게 형성하는 첨단 기술로 효율이 낮았던 기존 스크린 프린팅 방법 등을 대체할 것으로 기대를 모은다.

이 기술은 비전도성 기판 표면에 설정된 패턴을 따라 레이저를 조사,홈을 형성하는 단계에서부터 시작한다.

이후 홈이 파인 기판 표면에 전도성 물질을 뿌린 뒤 표면을 조금씩 갈아내면 고려청자의 상감기법처럼 전도성 물질이 박힌 패턴만 남는다.

마지막으로 이 패턴에 전기가 더 잘 통하도록 니켈 등으로 도금함으로써 최종 패턴이 완성되는 것이다.

폴리머 등 유연한 소재를 사용한 연성 PCB，RFID 등의 전자장치 및 세라믹 기반 센서 제작이 한결 간단해진 셈이다.

연구원 이제훈 박사는 "박막(Thin－film)과 후막(Thick－film) 기술의 중간 영역인 10㎛에서 100㎛ 사이의 패턴 제작에 유용한 기술"이라고 설명했다.

연구원이 이 기술과 함께 발표한 '수압 동력발생 피스톤 펌프 설계기술'도 기존 유압펌프를 대체할 기술로 주목받고 있다.

수압 피스톤 펌프의 누수 현상을 방지하고 윤활성을 향상시켜 유압펌프 수준의 효율성과 내구성을 유지하도록 수압 동력발생 펌프의 구조와 제작 방식을 달리한 것이다.

물의 점도는 기름의 약 32분의 1 수준으로 낮기 때문에 누수되기 쉽고 윤활성이 떨어진다는 단점이 있었다.

유압펌프 수준의 동일한 효율을 얻기 위해서는 부품 간의 틈새를 더욱 줄여야 하고 부식 방지 재료를 부품으로 써야 했다.

이번 기술은 수압 피스톤 펌프에서 마찰운동을 하는 한 쪽 부품을 엔지니어링 플라스틱으로 코팅,마찰계수를 크게 줄인 것이 특징.틈새가 유압펌프보다도 작아 누설량이 줄어들기 때문에 부품 수명도 늘어난다는 것이 연구원 측 설명이다.

함영복 박사는 "수압 피스톤 펌프도 유압 피스톤 펌프와 동등한 수준의 성능을 발휘할 수 있음을 입증한 것이 이번 기술 개발의 의의"라고 말했다.

따라서 청정성 및 위생성이 필요한 식품가공기계나 사료 포장 및 제조기계，반도체 의약 제지산업 등에서 유압펌프 기계류를 상당부분 대체할 것으로 연구원은 기대하고 있다.

이관우 기자 leebro2@hankyung.com