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양극 산화를 이용하는 마이크로 나노테크놀로지

전문가 제언: ○ 양극 산화는 금속을 전해액 중에서 양극으로 하여 산화시키는 방법을 말한다. 통상적으로 금속은 양극에서 용해되고, 음극에 석출된다. 이것을 이용한 것이 전기도금이다.

○ 특이하게도 알루미늄과 탄탈만이 용해되지 않고, 양극에서 산화되어 표면에 기계적 강도가 크고, 전기저항이 큰 안정된 피막을 만들어 알루미늄은 주방 기구와 건축 자재로, 탄탈은 콘덴서와 화학공업에서의 중요한 내산 재료로 열교환기, 인견 제조용 노즐 등에 쓰인다.

○ Kikuchi 등은 Al 이외에 Ti, Zr, Ta, Nb 등의 밸브 금속에서도 양극 산화에 의하여 양극 산화 피막의 생성이 가능하다고 하였다. 그들은 굉장하고도 중요한 신기술에 대하여 언급하고 있다.

○ 그들의 주장대로 Al의 양극 산화에서 barrier층이라고 하는 ‘최대 500μm 정도의 피막’을 얻을 수 있다면, 이는 일본 JIS 주방용기의 20μm, 독일 DIN 건축자재의 30μm 규격과 비교할 때, 이는 실로 ‘엄청난 사건’이 아닐 수 없다. 주방용기는 대를 물려 쓰고, 건물은 만년을 견딜 수 있게 될 것이다.

○ 절연 파괴전압이 1,000V인 산화 피막이 제조된다면, 지금 사용되고 있는 콘덴서는 전부 폐기처분해도 좋을 만큼, 전혀 전기가 새지 않는 새 콘덴서가 나오게 될 것이다. 새로운 여과필터는 폐기물 처리에 혁신을 일으키고, 매입형 프린트 배선 기판은 마이크로디바이스에 혁명을 일으키게 될 것이다.

○ 이외에도 엄청난 제안을 하고 있으나, 한국의 표면처리학계 활동이 빈약한 것이 문제다. 지난 반세기 동안에 한국에서 주방 용기가 알루미늄 제품에서 스테인리스스틸 제품으로, 모든 공업 제품에서 크롬 도금강판이 스테인리스강판으로 대체된 것에 대하여 표면처리학계는 엄숙한 반성이 있어야 될 것이다. 이렇게 전략물자 니켈을 낭비하는 세태가 된 것은 전적으로 표면처리학계의 책임이기 때문이다.

저자: Tatsuya Kikuchi, Yoshiyuki Akiyama, Shinya Kurokawa, Kazuhiro Nagahara, Masatoshi Sakairi, Hideaki Takahashi
자료유형: 학술정보