단국대 한관영 교수팀, 표면 미세흠집 '완전회복'

휴대폰이나 자동차의 광택과 색감에 작은 흠집이 나면 민감하게 반응하게 된다.

단국대학교 한관영 교수(융합기술대학 디스플레이공학과) 연구팀이 최근 이같은 바람을 풀어줄 특수 표면 코팅재료 및 공정 개발에 성공했다.

기존 표면 코팅 재료는 유기물인 아크릴레이트 계열의 물질을 사용하는데 흠집의 완전회복이 어렵다는 한계를 갖고 있었다. 또한 흠집을 회복시킬 때 쓰는 가공방식도 자외선이나 열처리, 둘 중 하나를 선택해 일괄 적용해야 하는 단점이 있었다.

한관영 교수 연구팀은 2015년부터 이같은 단점을 극복할 코팅용 신물질 개발에 나섰다. 이 연구는 나노물질을 이용한 코팅재료 전문기업인 ㈜쎄코(대표 김현중, 김홍철)의 의뢰와 지원으로 시작됐다. 한관영 교수 연구팀은 포항공대 이문호 교수 연구팀과 손잡고 개발에 나섰다.

지난 6월, 유기분자와 무기분자가 갖는 강점을 결합시킨 신물질이 개발되었다. 이 하이브리드 코팅재료로 불리는 신물질은 기존 코팅 재료와 전혀 다른 차원의 강점을 갖고 있다.

첫째, 기존 아크릴레이트 계열의 재료보다 흠집에 대한 저항능력이 40% 이상 강화되었다.

둘째, 기존 유기물 코팅 재료는 자외선이나 열처리를 이용한 복구 가공을 해도 미세한 흠집(스크래치 깊이 10um 이하)에 대한 완전 회복이 어려웠다. 그러나 하이브리드 코팅재료는 완전 회복(100%)이 가능하다.

셋째, 지금까지는 코팅 제품에 따라 흠집 복구 처리를 할 때 자외선(UV)과 열처리 가운데 하나의 방식법만 적용해야 했다. 그러나 하이브리드 코팅재료는 두 가지 복구처리 기술 중 어떤 것을 적용해도 상관이 없어 비용 절감에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

이번 연구를 통해 개발된 하이브리드 코팅 재료는 고급 장식품, 스마트폰과 TV 같은 전자기기, 승용차의 내외부 코팅에 모두 적용할 수 있고 코팅 필름의 고급화 등에도 활용할 수 있다. ㈜쎄코는 이번 연구를 통해 개발한 하이브리드 재료의 양산화에 나설 계획이다.

한 교수의 이번 연구 성과는 3건의 특허가 출원되어 있으며, 연구결과는 2017년 12월에 일본에서 개최하는 International Display Workshop (IDW) 발표가 결정되어 첫 번째 선을 보이게 된다.

한관영 교수는 “기존에는 제품표면에 흠집이 나면 방치하거나 정도에 따라 제품을 바꾸는 양상이었으나, 이번 연구로 흠집의 완전회복이 가능해짐에 따라 관련 제품의 고급화는 물론 내구성을 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.