[2014 글로벌 소재 테크페어]<주제발표 세션 1>`경박단소화`를 위한 소재기술 혁신 비법

스마트폰 등 첨단 전자기기의 기술경쟁은 고성능·경박단소화 이슈로 요약된다. 더 얇고, 더 가벼우면서도 더 좋은 성능의 제품을 구현하기 위한 업체들의 노력은 계속되고 있다. 매해 새로운 소재와 설계 기술이 등장할 정도로 기술 변화 움직임도 빠르다.

이번 제2회 글로벌 소재테크페어에서는 이러한 ‘경박단소화’를 선두에서 이끌어가는 글로벌 소재 기업들이 대거 참여해 자사 기술혁신 비법을 공개했다. 특히 바커와 머크, 다우케미칼, 코닝은 이날 주제 발표에서 반도체와 디스플레이 분야에서의 차세대 혁신 소재를 소개하고, 미래 연구개발 동향에 대해 설명했다.

바커 중앙기술연구소의 프리돌린 슈타리 총괄 부사장은 11나노미터(㎚)까지의 차세대 반도체 공정을 위한 실리콘 웨이퍼, 폴리실리콘 공정 개발, 전자산업용 실리콘 소재, 리튬이온전지소재 개발 등 100년의 역사를 가진 바커의 핵심 기술에 대해 집중 소개했다. 특히 슈타리 부사장은 전자산업용 실리콘 소재의 대표 제품으로 자동차용 전자부품인 ECU 실링제로 사용되는 ‘세미코실 UV’를 강조했다. 이 실리콘은 상온에서 고속접착이 가능해 작업속도를 증가시킬 수 있다.

슈타리 부사장은 “바커 중앙연구소가 개발하는 신기술을 응용해 사업화하는 데 한국의 실리콘전기전자연구소가 중요한 역할을 담당할 것”이라며 “앞으로 고객 요청에 맞는 빠른 대응과 제품개발을 위해 최선의 노력을 다할 것”이라고 말했다.

이 밖에도 슈타리 부사장은 옵티컬 본딩, UV 경화제, 발광다이오드(LED) 봉지재, 실리콘 엘라스토머 필름 등 첨단 전자산업을 위한 새로운 실리콘 소재 개발 동향에 대해서도 상세히 설명했다.

머크의 게오르그 버나츠 총괄이사는 LCD 디스플레이의 색재현율과 광투과율을 높여주는 데 혁신적인 역할을 해온 자사 ‘하이 브라이트니스(HB)-프린지필드스위칭(FFS)’ 기술의 중요성에 대해 역설했다. HB -FFS 기술은 응답 속도를 높이고, 광투과율을 기존 기술 대비 최대 15% 이상 끌어 올릴 수 있다.

버나츠 총괄이사는 “스마트폰과 태블릿PC 시장에서 가장 ‘핫’한 트렌드는 고해상도며, 이에 따른 에너지 절감 노력이 최대 이슈”라며 “HB-FFS 기술은 이러한 과제들을 해결해 주는 데 중요한 역할을 할 뿐 아니라 다른 IT 기기에도 무궁무진하게 적용할 수 있는 기술”이라고 강조했다.

다우케미칼의 전자재료 코어R&D 총괄 이사인 캐슬린 오코넬 박사는 자사 전자재료가 수 세대에 걸친 반도체 양산을 가능하게 했던 고급 마이크로칩 제조 기술 개발을 주도해 왔다고 강조했다. 특히 고급 집적회로 제조에서 고해상도의 초미세가공 기술을 가능케 하는 다우의 유기 바닥 반사방지 코팅(BARC) 소재에 대해 중점적으로 소개했다.

오코넬 박사는 “초미세가공에서 반사방지 소재는 패턴 형성층의 광반사를 제어하는 데 필요하다”며 “다우케미칼이 고속 에칭 유기 BARC를 개발한 것은 획기적인 사건”이라고 설명했다.

이 밖에도 터치 기반의 선명한 디스플레이 구현을 위해 필름, OLED 발광재료, 비카드뮴 퀀텀닷(양자점·QD) 등을 주력으로 연구개발하고 있다고 말했다. 다우케미칼은 최근 세계 최초로 대규모 비카드뮴 퀀텀닷의 대량생산을 위한 제조 시설을 한국에 구축했다.

코닝 글라스 테크놀로지스의 로리 해밀턴 상용기술 이사는 잘 깨지지 않으면서도 평평하고, 가벼운 고품질의 유리를 양산할 수 있는 기술력을 공개했다. 특히 스마트폰의 커버 유리로 많이 사용되는 자사 ‘고릴라 글라스3’은 NDR(Native Damage Resistance)라는 기술이 적용됐다. 표면에 긁힘이 잘 생기지 않고 강도가 세 잘 깨지지도 않는다. 무게도 가볍다. 질산칼륨(KNO3)을 염료로 사용해 원료의 나트륨과 칼륨을 교환시키면 응집력이 생겨 화학 강화를 구현하는 원리를 이용했다.

로리 해밀턴 이사는 “높은 성능의 디스플레이는 높은 온도에서의 제조 공정이 요구된다”며 “코닝의 특수 유리는 이러한 고열에도 깨지거나 변형 없이 고품질의 제품을 구현할 수 있도록 해줘 디스플레이 산업의 발전을 이끌어왔다”고 말했다.


좌장: 박종욱 가톨릭대 화학과 교수

성현희기자 sunghh@etnews.com