재료연구소 연구팀, 고분자 필름 자가 나노구조화 이온빔 공정 개발

-기존 고가의 나노구조 필름 제조공정 비용 획기적으로 단축

[<사진= 이온빔 공정으로 제작한 소프트몰드로 만든 반사방지 필름 표면>]

디스플레이용 반사방지 필름과 나노구조 표면을 이용하는 센서용 고분자 기판을 제조하기 위한 원천 기술이 개발됐다.

23일 재료연구소에 따르면 김도근 나노표면 박사 연구팀이 롤투롤 이온빔 표면처리 기술을 이용해 고분자 필름 표면에 나노구조를 형성하는 기술을 개발했다.

이온빔 처리를 통해 제조된 나노표면 고분자 필름은 필름 원소재보다 3% 이상 투과도 향상, 나노구조를 이용한 초발수화와 자가세정 기능화, 폴리머 소재 선택에 따른 주름, 구멍, 돌기구조 형성 등을 할 수 있다. 

또 이번 원천 기술을 통해 중기능성 나노표면 고분자 필름 제품을 싼 가격으로 대량 생산할 수 있을 것으로 보인다.

기존 고분자 필름은 일반적으로 마스크 패턴을 이용한 식각, 임프린팅 등 공정을 통해 제조됐다. 하지만 제작 공정이 복잡하고 제조 면적을 넓히는 데 한계가 있었다.

김도근 책임연구원은 “롤투롤 이온빔 기술은 기존 고가의 나노구조 필름 제조공정 비용을 낮출 수 있을 것”이라며 “여러 산업 분야에서 요구하는 나노표면소재 생산에 적용되기를 기대한다”고 말했다.

연구팀은 그동안 3킬로전자볼트(keV) 이하급 이온빔이 고분자 필름 표면의 수십-수백 나노미터 깊이에 전달하는 에너지를 조절해 고분자 필름 표면의 결합을 제어하는 연구를 수행해 왔다.

이번 연구성과는 과학 분야의 세계적 학술지인 네이처(Nature) 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 9월호에 실린 바 있다.