기술개요
- 롤투롤 이오빔 표면처리 : 고분자 필름의 이온빔 롤투롤 표면처리 기술- 자가나노구조화 : 별도의 Mask 없이 이온빔으로 필름 표면에 나노구조를 형성하는 기술
- 롤투롤 공정을 통해 초발수, 반사방지 기능성 필름을 저가 대량 생산이 가능
사업화 유망기술
롤투롤 이온빔 나노구조체 형성 기술
롤투롤 이온빔 나노구조체 형성 기술
보유기관 : 한국재료연구원 거래조건 : 별도 협의
- 자가나노구조화 : 별도의 Mask 없이 이온빔으로 필름 표면에 나노구조를 형성하는 기술
- 롤투롤 공정을 통해 초발수, 반사방지 기능성 필름을 저가 대량 생산이 가능
기술완성도
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL03
연구실 규모의
성능 검증- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
기술의 필요성
- 이온 빔을 막 형성 공정에 사용할 경우, 대상물에 형성된 막이 박리되는 것을 방지하기 위해 대상물의 표면으로부터 유기물을 제거하는 전처리 공정을 별도로 수행해야 하며, 대상물에 형성된 막의 조성 변경을 위해 대상물에 대한 후처리 공정을 별도로 수행해야 함
- 또한, 이온 빔 소스로 플라즈마를 발생시킬 때 플라즈마 형성을 위해 양극 표면에서 방전이 이뤄져 많은 열이 발생하며, 이로 인해 양극이 손상되거나 플라즈마 발생 효율이 저하됨
- 또한, 이온 빔 소스로 플라즈마를 발생시킬 때 플라즈마 형성을 위해 양극 표면에서 방전이 이뤄져 많은 열이 발생하며, 이로 인해 양극이 손상되거나 플라즈마 발생 효율이 저하됨
기술의 차별성
● 롤투롤 장비를 활용한 폭 1m 이상 표면 나노 구조체 연속 생산 기술
● 이온빔 장비 제작 및 공정 기술 확보 - 표면처리의 핵심 원천 기술
● 이온빔 장비 제작 및 공정 기술 확보 - 표면처리의 핵심 원천 기술
기술구현방법
- 이온 빔 소스의 몸체를 관통하여 양극을 지지하고, 양극 내부로 냉매를 순환시키기 위한 유로를 가지며, 양극으로 전력을 공급하기 위해 도전성 물질로 이루어지는 제1 구조물
- 제1 구조물과 몸체가 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 절연 물질로 이루어지며 제1 구조물을 감싸도록 구비되는 제2 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 빔 소스의 양극 지지부
- 제1 구조물은 양극과 나사 체결되고, 제2 구조물은 몸체를 관통하거나 몸체와 나사가 체결
- 제1 구조물과 몸체가 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 절연 물질로 이루어지며 제1 구조물을 감싸도록 구비되는 제2 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 빔 소스의 양극 지지부
- 제1 구조물은 양극과 나사 체결되고, 제2 구조물은 몸체를 관통하거나 몸체와 나사가 체결
응용분야
- 자동차용 초발수 필름
- 디스플레이용 반사방지 필름
- 윈도우 필름
- 태양전지용 저반사/자가세정 필름
- 디스플레이용 반사방지 필름
- 윈도우 필름
- 태양전지용 저반사/자가세정 필름
기술동향
- 기능성 나노필름은 우수한 전기적 특성과 높은 투과도를 지니고 있으며, 환경 안정성 및 유연성이 뛰어난 제품으로, 반도체, 자동차, 건축, 디스플레이, 스마트폰, 터치스크린, 에너지 변환, 의료기기, 식품포장 등의 응용분야에 적용되어 투명 전도성 필름, 이형필름, 윈도우필름, 항균필름 등이 사용되고 있음
- 기능성 나노필름 분야의 세계적 선도 기술은 상당 부분을 일본이 보유하고 있으며, 이로 인해 대일 무역 불균형 현상이 두드러지는 것으로 분석
- 국내 업체들의 경우 일본과 무역분쟁으로 인해 시장 참여가 활발해진 가운데 일본, 미국 등 해외업체도 첨단 신소재 기술에 투자를 강화하고 있어 향후 기능성 나노필름 시장을 놓고 국내외 업체간 경쟁은 치열해질 것으로 전망
(해외 주요 기업) TORAY(일본), Panasonic(일본), Nitto Denko(일본) 기업의 경우 기능성 나노 필름 핵심 기술을 보유하고 있으며 지속적인 연구개발 진행 중임
(국내 주요 기업) LG화학, SKC, 한화큐셀앤드첨단소재, 미래나노텍 기업이 국내 기능성 나노필름 제조 핵심 기술을 다수 보유하고 있으며, 꾸준한 연구개발 진행 중임
- 기능성 나노필름 분야의 세계적 선도 기술은 상당 부분을 일본이 보유하고 있으며, 이로 인해 대일 무역 불균형 현상이 두드러지는 것으로 분석
- 국내 업체들의 경우 일본과 무역분쟁으로 인해 시장 참여가 활발해진 가운데 일본, 미국 등 해외업체도 첨단 신소재 기술에 투자를 강화하고 있어 향후 기능성 나노필름 시장을 놓고 국내외 업체간 경쟁은 치열해질 것으로 전망
(해외 주요 기업) TORAY(일본), Panasonic(일본), Nitto Denko(일본) 기업의 경우 기능성 나노 필름 핵심 기술을 보유하고 있으며 지속적인 연구개발 진행 중임
(국내 주요 기업) LG화학, SKC, 한화큐셀앤드첨단소재, 미래나노텍 기업이 국내 기능성 나노필름 제조 핵심 기술을 다수 보유하고 있으며, 꾸준한 연구개발 진행 중임
시장규모
- 세계 디스플레이 기능성 소재 시장 : 382억 5,000만 달러(2026년 기준)
- 국내 디스플레이 기능성 소재 시장 : 20조 3,000억 원(2026년 기준)
- 국내 디스플레이 기능성 소재 시장 : 20조 3,000억 원(2026년 기준)
시장동향
- 고성능 코팅 소재는 디스플레이에 필수적으로 들어가는 기술로서 디스플레이 성장과 유사한 추세로, 성장할 것으로 전망
- 초기 디스플레이용 코팅 소재는 LCD용 편광 휘도 필름이 가장 많은 매출을 차지했으나 차후 OLED용 코팅 소재로 매출 비율이 옮겨가는 추세
- 디스플레이 소재 국내시장 규모는 2021년 16조 2,000억 원에서 2026년 20조 3,000억 원으로 증가할 것으로 전망
- 초기 디스플레이용 코팅 소재는 LCD용 편광 휘도 필름이 가장 많은 매출을 차지했으나 차후 OLED용 코팅 소재로 매출 비율이 옮겨가는 추세
- 디스플레이 소재 국내시장 규모는 2021년 16조 2,000억 원에서 2026년 20조 3,000억 원으로 증가할 것으로 전망
