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드라이코팅(dry coating) 기술현황

전문가 제언: ○ 진공법의 드라이코팅에는 증착법과 스퍼터링(sputtering)법이 대표적이며 주로 금속이나 무기산화물 코팅에 이용된다. 증착은 코팅물질인 타깃(금속)을 진공 중에서 가열 증발시켜 기재의 표면에 부착시킨다. 대표적인 증착필름에는 스낵과자의 봉투 등에서 은색을 띄는 것인데 이는 알루미늄 증착이며 방습효과를 위한 것이다. 또한 편의점 등에서 판매되고 있는 삼각 김밥의 포장지에는 실리카가 증착되어 있다.

○ 증착은 100m/분 이상의 고속으로 가공할 수 있는 장점이 있지만 합금을 증착하면 각 금속에 따라 다르게 나타나기 때문에 용도가 제한된다. 증착필름용 필름에는 PP, PE, PET, 나일론 등이 있으며 PET나 나일론은 필름의 작용기에 의해 기계, 화학적 결합을 형성하여 증착성이 양호하다. PP와 PE는 금속과의 접착력이 약해 코팅이나 수지의 혼합, 코로나 방전 등의 특수 처리를 통해 사용된다.

○ 증착필름의 금속 증착량은 필름의 차단성에 직접적인 영향을 주기 때문에 증착량의 정도를 아는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 금속의 증착두께는 25~300옹그스트롬 정도이다. 이와 같이 매우 얇은 두께의 측정에는 특수한 계측기가 필요한데 일반적으로 증착두께와 빛의 투과도 관계를 이용하는 OD(Optical Density)값을 사용하여 측정되고 있다. 금속의 증착두께가 두꺼울수록 빛의 투과도는 작아지는 반면에 OD값은 증가한다. 일반적으로 식품 포장에는 1~2 정도의 OD가 사용된다.

○ 스퍼터링은 증착과 비슷하지만 타깃에 열을 가하는 대신에 전자빔과 같은 강한 에너지를 부과하여 (아르곤 이온을 타깃에 충돌시킴) 코팅을 원하는 물질로 튀어나오게 하여 부착하도록 하는 가공압력법이다. 스퍼터링은 합금에 대해서도 합금상태인 채로 코팅이 가능하지만 가공속도가 수m/분 이하로 대단히 느리기 때문에 비용이 훨씬 많이 든다.

○ 우리나라에서 향후 드라이코팅의 수요 확대가 기대되는 분야는 자동차 부품, 항공기, 환경/에너지 분야가 있으며 또한 로봇산업 등 첨단 분야에서도 새로운 활용이 창출할 것으로 기대되고 있다.

저자: Bourai Kan
자료유형: 학술정보