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초음파 세정기술의 동향과 향후 과제(The present of ultrasonic cleaner and the future technology)

전문가 제언: □ 인간의 가청 주파수가 20~20kHz 범위이다. 이것을 넘는 주파수의 음역 즉, 대개 15kHz 이상을 초음파라 한다. 초음파는 강력한 그 에너지를 활용하여 의료용 또는 산업용 진단, 절단, 세척 등, 다방면에서 응용되고 있다. 여기서는 초음파를 이용한 세척을 중심으로 기술하였다. 현재 초음파를 활용한 세척은 식기 및 과일 세척, 렌즈 세척, 시계 등 정밀기기의 세척 등 생활 주변의 것으로부터, 일반 산업용과 반도체 및 실리콘 웨이퍼를 중심으로 하는 고부가가치 산업에 이르기까지 실로 광범위하게 활용되고 있다.

□ 탈지 세정 등을 목적으로 하는 일반 산업용 초음파 세정은 100kHz 부근의 파장을 활용하는데 세정력은 초음파와 세정액의 상호작용으로 볼 수 있다. 앞으로의 과제는 어떻게 무소음, 장수명을 달성할 것인가에 달려 있다.

□ 한편, 오염입자를 제거하는 반도체와 액정용 초음파 세정에서는 패턴의 손상이 없는 하이메가 초음파 세정 기술을 개발하는 것이 급선무이다. 개발방향은 저출력과 균일 음장을 실현하든가 고주파수화 하는 방향으로 개발이 되어야 할 것이다.

□ 지구온난화 및 오존층의 파괴가 없는 새로운 세정액으로 프레온이나 트리클로로에탄을 대체할 소재를 개발하는 것, 또한 중요한 연구의 과제이다. 현재는 알칼리 이온수가 기대되는 세정액의 한 후보가 되고 있다. 세정액의 부족한 성능을 보완하는 한 방편으로는 초음파의 고성능화를 기하는 길이 있을 것이다.

□ 초음파 산업은 일상 생활과 친근한 오랜 기술이지만, 생활 소재로 뿐만 아니라 전자산업과 더불어 지속적으로 발전이 기대되는 첨단 고부가 산업 분야이다. 우리나라의 초음파 산업은 일반 가정용이나 실험실용을 필두로 오래 전부터 발달되어 왔다. 전자 및 IT 산업에서 세계 첨단을 걷는 우리나라는 동반 성장시켜 나가야 할 부대산업으로 초음파 세정은 한 좋은 예가 된다고 보겠다.

저자: Yoshiki Hashimoto
자료유형: 학술정보