기계연, `신재료 액추에이터` 원천기술 개발

반도체 공정에 쓰이는 가스나 첨단 비행체의 자세 제어용 유압을 자유자재로 조절하는데 활용할 수 있는 신재료 구동기(액추에이터) 원천 기술이 개발됐다.

한국기계연구원(원장 박화영) 정보장비연구센터 윤소남 박사팀은 산업자원부 21C 프론티어사업(차세대소재성형기술개발사업단)의 지원을 받아 한국과학기술연구원 윤석진박사팀, 경원훼라이트공업과 공동으로 ‘기능성 압전재료를 이용한 액추에이터’ 원천기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

윤 박사팀은 기존 액추에이터 재료로 쓰던 솔레노이드(전자석)대신 전류의 흐르는 양에 따라 제어할 수 있는 기능성 압전재료(납과 제르코늄,타이타늄 복합재)를 이용해 오일이나 물, 기체의 양을 자유자재로 조절할 수 있도록 설계했다.

연구진은 이 원천기술을 1단계로 가정용 가스 조절기와 보일러 온수 조절기 등에 적용, 사업성을 확인하고 첨단 장비 분야인 반도체 공정과 위성, 비행체 등의 자세제어용으로 응용 분야를 확대할 계획이다.

이번 1차 실용화 사업에선 기존의 솔레노이드 방식에 비해 100분의 1인 0.01A(전류의 단위)의 전류만 흘려줘도 액추에이터가 작동하는 것을 확인했다. 또 사용압력이 3kPa(기압의 단위), 사용유량 3.5lpm(분당유량)이하에서도 제어력을 발휘했다.

윤소남 박사는 “경원훼라이트공업이 생산공정 장비를 구축중”이라며 “현재 초고속 액추에이터나 항공용, 방위산업용에 응용하기 위한 연구를 진행하고 있다”고 말했다.

대전=박희범기자@전자신문, hbpark@