국내 연구진이 초소형 비드 제조용 고경도·고밀도 세라믹 마이크로입자 제조 기술을 개발하는 데 성공했다.

과학기술정보통신부 산하 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료연)은 세라믹재료연구본부 기능세라믹연구실 민유호·최종진 박사 연구팀이 나노 크기 지르코니아 초입자 조립 제어기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

초입자 엔지니어링을 통한 세라믹 마이크로입자 제조 모식도 [한국재료연구원 제공]

연구팀은 이를 고경도·고밀도·고탄성 계수인 초소형 세라믹 마이크로입자로 변환하는 기술도 함께 개발했다.

나노 입자 콜로이드 서스펜션 분산 안전성(마이크론 크기 콜로이드 입자가 고르게 분산하는 안정적 형태)과 조립 속도를 동시에 조절해 구형도와 밀도가 매우 높은 초소형 세라믹 구형 조립체를 제조한다.

소결 공정을 제어해 구형도를 유지하면서도 세라믹 소재의 경도와 밀도, 탄성계수를 향상했다.

연구팀은 초소형 세라믹 비드 국산화를 목표로 해당 기술을 발전시키고 상용화 기술 개발을 추진할 예정이다.

현재 30㎛급 이하 초소형·고경도 세라믹 비드 제조 기술은 일본업체가 독점하고 있다.

연구 개발을 주도한 민유호 선임연구원은 "이번 연구 결과는 고밀도·고경도·구형도가 높은 세라믹 마이크로입자 제조 기술을 확보한 것으로, 일본업체가 독점한 초소형 세라믹 비드 제조 상용화에 한 발자국 다가간 것으로 볼 수 있다"며 "다양한 산업 분야에 활용 가능하다는 점에서 향후 가치가 더욱 기대된다"고 말했다.

재료연은 산업통상자원부 소재부품 기술개발사업의 지원을 받아 이 연구를 수행했다.

연구 결과는 세계적인 학술지 에이씨에스 나노(ACS Nano)지 등에 게재됐다.

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