초소형정밀모터나 무선주파수 초정밀전자생산시스템(RF-MEMS) 스위치 등 초소형 기계장치의 마찰을 최소화시키고 강한 내구성을 가지는 나노기술을 이용한 탄소보호막이 개발됐다.
나종주 한국기계연구원 재료기술연구소 박사팀은 다이아몬드 결합 구조의 강한 박막과 흑연 결합구조의 연한 박막을 나노미터 두께로 만든 후 수십∼수천 층을 합성해 탄소 박막을 만드는데 성공했다고 8일 밝혔다.
연구팀이 개발한 탄소 박막은 부드러워 마찰이 덜 발생하는 흑연 결합구조와 단단해 내구성이 높은 다이아몬드 결합구조의 장점을 모두 갖춘 것이 특징이다.
실험 결과 박막에 가해지는 하중이 5g 이하일 때 마찰계수가 0.05이하로 매우 낮았고 백만 번의 마모실험을 실시했을 때 마모 깊이가 6㎚이하로 거의 패이지 않은 것으로 나타났다는 게 연구팀의 설명이다. 또 이 박막은 소수성(물과 친하지 않은 성질)을 가진데다 표면에너지가 낮아 MEMS나 마이크로시스템에 적용 시 응착(두 개의 기기가 서로 붙어 구동하다가 잘 떨어지지 않는 현상)을 방지함으로써 기기 성능을 높여준다고 연구팀은 덧붙였다.
나종주 박사는 “현재 개발된 박막을 RF-MEMS 스위치의 접점재료 보호막dlsk 정밀소형모터의 습동부, 글래스 렌즈용 정밀금형 보호막 등에 적용하기 위해 연구를 수행 중이며 MEMS의 꽃이라고 할 수 있는 마이크로 모터, 마이크로 엔진 등의 실용화를 위한 보호막으로도 활용이 가능하다”고 밝혔다.
조윤아기자@전자신문, forange@
