일 통산성, 마이크로머신 실용화 "눈앞"

손톱보다도 작은 기계、 즉 마이크로머신이 새로운 가능성을 열기 시작했다.

마이크로머신은 자동차의 엔진을 분해하지않고도 점검하거나 사람의 체내를 돌면서 진단하는 초소형로봇으로 21세기초두에 실용화될 것으로 기대되고 있다. 미세세계에 맞는 구동기구 및 제어기술、 조립.접합기술등은 큰 기계의 기술체계와는 다른 미개척분야이며 그런만큼 응용분야가 넓다. 특히 소형화.

고정밀화의경향이 강한 정밀기기、 정보통신기기분야등에서는 그 성과를 제품에 도입하려는 움직임도 활발하다.

이런 상황에서 지난해 가을 일본통산성 주도의 "마이크로머신기술개발프로젝 트"에 대한 중간성과가 발표되었는데 극히 소량의 액체유량을 제어하는 미세 장치등이 선보였다.

이 프로젝트는 일본 통산성공업기술원이 신에너지산업기술종합개발기구(NED O)를 통해 재단법인 마이크로머신센터에 위탁한 것으로 지난 91년 출범했다.

이프로젝트에는 일본의 파낙、 세이코전자공업등 20여개의 업체 및 연구소 가 참가하고 있으며 오는 2000년까지 약2백50억엔이 투자될 전망이다.

지난해 이들 참여업체가 잇따라 성과를 발표했다. 마쓰시타기연은 라우터등 과 같은 부품의 조립이 필요없는 1.4mm정도의 정전형 소형모터를 시험제작했고 일본전장은 수 의 미세한 기계부품으로 "수소결합"을 이용한 접합기술을 통해 배관검사용 소형로봇을 제작했다. 다무라제작소는 2 의 회전각속도센 서를 개발했다.

기업들 못지않게 대학연구소의 움직임도 활발히 진행되고 있다. 일본 도쿄대학생산기술연구소는 지난 94년에 약4억엔을 투자、 클린룸 및 고성능레이저 가공장치등을 갖춘 전용시설을 완성시켰다.

또 지난 3월에는 미국、 일본、 유럽의 연구자들이 모이는 마이크로머신서밋 이 일본에서 열렸다. 국제적인 기술교류를 추진하기위해 10개국의 대학 및 산업계가 상설 연락조직을 내년 봄께 발족시키고 나라마다 다른 마이크로 머신기술의 표준화를 촉구하기로 합의했다. 2회서밋은 96년 스위스에서 개최 한다. 마이크로머신은 크기가 수um에서 수mm인 초소형기기및 로봇의 총칭이다. 지난 80년대에 급성장한 반도체를 미세가공기술을 구사해서 제작한 직경 수um 의 기어와 모터도 있고 메커트로닉스기술를 기반으로 제작한 소형 자율이동 로봇도 포함하고 있다.

토목건설기계에서 정밀시계에 이르기까지 현재 사용되고 있는 기계를 구성하는 부품은 작아봐야 고작 mm단위이다. 때문에 혈관처럼 가늘고 좁은 장소에 넣어 검사하기란 어려운 일이다. 이것을 실현시키려면 최소한 부품의 크기를2자릿수이상 줄여 수um정도로 줄여야한다.

정밀기계나 계측기기분야에서는 광자기기록장치의 헤드등 정밀부품이 점차소 형화되고 있기 때문에 그것을 가공 조립해서 운송.검사.접합하는 기계의 소형화도 필수조건으로 떠오르고 있다. 마이크로머신은 제조공정을 미세화한 마이크로팩토리 를 실현할 것이라는 점에서도 기대를 받고 있다.

이 마이크로머신은 의료세계도 크게 변화시킬 것으로 보인다. 혈관속을 왕복 하는 마이크로로봇이 실현되면 큰장비를 사용하는 외과수술을 시술하지 않고서도 환부를 통한 치료가 가능하게 된다.

카메라나 가위、 레이저등을 탑재한 극세관이 실현되면 절개부위를 최소한으로 줄이면서 수술할 수 있게 된다.

그러나 산업및 의료계에서 커다란 변혁을 가져올 것으로 기대를 한몸에 받고있는 마이크로머신에도 실용화를 위해선 풀어야할 과제가 있다.

우선 넘어야할 벽은 복잡한 구조를 가진 기계본체를 소형화하는 것이다. 반도체미세가공기술및 방전가공기술을 응용해서 수um의 기어및 노즐등 비교적구조가 단순한 초소형부품의 제작은 쉬운편이지만 아직까지 복잡한 구조를 하고 있는 부품은 만들지 못하고 있다는 점이다. <주문정 기자>