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[국가핵융합연구소] 액체 전극을 이용한 금속코팅 및 액체살균 가능한 플라즈마 장치

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

액체 전극 플라즈마 장치, 이를 이용한 금속 코팅 장치 및 액체 살균 장치

보유기관 및 연구자 : 유승열 / 국가핵융합연구소

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 액체와 액체 사이에서 플라즈마를 발생시키는 기술임.
○ 액상물질을 이온화시켜 피처리물에 코팅을 할 수 있음.
○ 액체를 살균, 소독할 수 있는 액상 전극장치에 대한 기술임.

기술적 개선점: ○ 기존 플라즈마 수처리용 방전 전극의 구조는 액체내부에 고전압을 인가하기 위한 금속전극이 수중에 직접 닿아있어 전기분해, 부식에 의해 수명이 단축되는 문제가 있음.
○ 액체에 에너지를 가하여 플라즈마를 발생시키는 기존 장치는 수중, 수표면에서 플라즈마를 발생시키므로 스퍼터링, 아크전류에 의해 전극물질이 밖으로 드러나는 단점이 있음.
○ 액체 간 플라즈마 발생에 기초한 새로운 방법을 제공하고 이를 바탕으로 코팅 및 수처리 방법을 제시함.

시장전망: ○ Polaris market research(2018)에 따르면, 세계 화학기상증착(chemical vapor deposition; CVD) 시장은 2017년 기준 234억 달러로 조사되었으며, 2026년까지 연평균 8.1% 성장할 것으로 전망됨.
○ 전자 제조 및 반도체 응용 분야는 CVD (chemical vapor deposition) 시장에 대한 수요를 강력하게 주도하고 있으며, 노트북, 휴대 전화, 데이터 저장 장치 및 첨단 집적 회로와 같은 첨단 및 내구성 전자 제품에 대한 수요 증가로 인해 CVD 장비 및 기술의 사용은 증가하고 있음.
○ 스마트 디바이스의 현대적이고 내구성이 좋고 소형화 된 구성 부품은 CVD로 코팅되며, 특히, CVD 분야에서 가장 빠른 성장세를 보이는 부문은 플라즈마를 이용한 CVD와 같은 보다 진보된 기술을 적용하는 서비스임.
○ 북미 지역은 유럽 다음으로 가장 큰 시장으로 조사되었으며, 태양광 및 반도체 산업의 상승 추세로 인해 CVD 수요가 증가하고 있으며, 민간 투자를 장려하는 정부 정책으로 꾸준한 성장이 예상됨.

응용분야: ○ 반도체 분야의 실리콘 웨이퍼, LCD 글라스, FPD 기판의 유기물, 산화막, 표면 잔사 제거
○ 기존 습식 화학적 공정 개선(투자, 유지비)
○ 공업용수/폐수정화, 생활용수 살균/소독용 친환경 적용 기술
○ 분말소재(폴리머, 세라믹 등) 개질, 이차전지 재료 표면의 친수/발수막 코팅 기술

상용화 계획: ○ 예상설비 구축비용 : 5천만원~1억원
○ 설비 및 이전 예상 소요시간 : 6~8개월
※ 설비규모, 구축환경 등에 따라 변동 가능