나노잉크

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작성자베타 조회 23회 작성일 2021-03-29 20:00:36 댓글 0

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나노잉크와 모나리자 | 원병묵 성균관대학교 신소재공학부 교수 | 나노 기술 추천 강연 강의 | 세바시 938회

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✻ 강연자의 강연 소개 : 색채 마술사 샤갈의 스테인드글라스 작품을 보면 너무나 아름답습니다. 햇빛이 창문을 통해 푸른빛으로 바뀌는 현상은 나노입자가 들어있는 물감과 빛의 조화입니다. 나노 세상에서 일어나는 현상이 무엇이며, 예술 작품과 어떤 관련이 있는걸까요? 제가 생각하는 나노는 ‘작은 세상’입니다. 적게는 몇 개에서 많게는 몇 백만 개의 원자가 모여 나노의 세상을 만듭니다. 나노에서 일어나는 현상은 우리가 사는 큰 세상에 영향을 줍니다. 나노를 통해 여러분의 삶이 예술 작품으로 만들어지는 과정에 함께하세요.

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세계가 인정한 나노잉크 기술력

점성을 가진 갈색 액체가 서서히 흘러내립니다.

언뜻 보기에 일반 물감처럼 보이지만 첨단 기술력이 녹아든 구리나노잉크입니다.

나노 기술을 통해 잉크 자체에서 구리와 같이 전도성을 띄는 겁니다.

더 주목할 점은 눈 깜짝할 사이에 빛을 쏘여 전극 패턴을 인쇄하는 광 소결 공법이 가능하다는 것.

따라서 저온에서도 패턴 인쇄가 가능해 종이나 필름 등 플렉시블 기판 제조에 적용할 수 있습니다.

그동안 광 소결 공정은 은 소재에만 가능했지만 구리나노잉크로 대체에 성공하면서 가격 경쟁력까지 확보했습니다.

[인터뷰 - 이경일 / 누리비스타 나노기술연구소장]
기본적으로 공정이 매우 단순화가 되기 때문에 공정비용을 절감할 수 있고, 택타임 뿐만 아니라 제조원가를 절감할 수 있습니다. 그렇기 때문에 인쇄방식으로 (제조)하고자 하는 수요기업들이 많이 있는 상황이고요. 상온에서 아주 짧은 시간에 소결이 이뤄지기 때문에 기재에 전혀 손상을 주지 않아서 활용폭이 매우 무궁무진하다고 볼 수 있습니다.

2011년 설립된 이 회사는 그동안 우수한 연구개발 역량을 바탕으로 나노소재 전문기업으로 우뚝 섰습니다.

구리로 만든 광 소결 잉크 외에도 면상발열체에 적용할 수 있는 나노카본잉크 역시 자랑거리.

초당 40도씨 이상의 발열 속도를 나타낼 정도로 기존 면상발열체용 페이스트보다 저전력·고출력이 가능합니다.

구리나노잉크와 마찬가지로 매우 저렴하다는 것도 시장에 내세울 수 있는 큰 강점입니다.

특히 생활가전과 자동차 등 여러 종류에 들어가는 히터에 활용할 수 있어 수요가 크게 증가할 것으로 전망됩니다.

앞선 두 제품 모두 세계시장에 내놓아도 손색이 없을 만큼의 기술력을 확보해 실제 수요에 적용시키기 위한 단계가 진행 중입니다.

[인터뷰 - 이경일 / 누리비스타 나노기술연구소장]
국내외에서 열리는 전시회에 꾸준하게 참가해서 저희 회사 기술과 제품을 홍보하고 있고요. 그런 쪽에서 저희 기술이나 제품을 인지한 수요기업들이 공동개발이나 개발 요청이 많이 들어오고 있는 상황입니다. 그래서 그것에 대응해서 수요기업들의 니즈에 맞게 제품을 개선하고 개발하고 있는 상황입니다.

우리 기업에서 개발한 나노잉크 소재를 전 세계가 주목하고 있습니다.

오랜 시간과 막대한 비용을 투자한 연구개발 노력이 이제 글로벌 경쟁에서 우위를 점할 수 있을 만큼의 결실로 다가왔습니다.
채널i 산업뉴스 이창수입니다.

초전도선재·구리나노잉크‥산업을 진화시키다_산업뉴스[산업방송 채널i]

[리포트]
오는 2027년 상업 운전을 목표로 시운전에 들어간 일본의 자기부상열차.

초전도 기술을 통해 움직이는 이 차세대 자기부상열차는 시속 500킬로미터 이상의 고속 주행이 가능합니다.

또한 초전도 기술은 고유의 무저항과 반자성 특성으로 전력이나 에너지 분야는 물론, MRI와 같은 정밀 의료기기의 성능을 한 차원 더 진화시킵니다.

이를 가능하도록 개발 된 제품이 국내 기업에서 초전도체를 선 형태로 만든 고온 초전도 선재.

전기저항을 제로에 가깝게 만들어 열 손실 없이 에너지 효율을 높일 뿐 아니라 전류가 통과할 수 있는 한계치인 임계전류도 크게 향상시킬 수 있습니다.

무엇보다 나노 기술이 집약된 독자적인 동시증발 방식의 가공법을 통해 가격을 낮췄고 대량 생산 또한 가능합니다.

이를 통해 이미 초전도 송전 케이블이 상용화됐으며, 앞으로 다양한 산업 분야에서 미래 먹거리를 창출하는데 기여할 전망입니다.

[인터뷰 – 김영순 / 서남 수석연구원]
저희 선재는 제조공정부터가 원가 절감을 할 수 있고 생산 속도를 늘릴 수 있습니다.
그래서 선재가 응용되는 분야의 모터나 발전기, 또는 MRI 시장이 열릴 경우 대량으로 공급이 가능합니다.
저희가 현재도 그러한 응용 분야에 맞춰서 성능과 특성을 향상시키려고 노력하고 있고요.

구리나노입자가 수용액과의 합성을 통해 구리잉크로 만들어집니다.

구리잉크는 PI필름에 코팅된 후 공정의 핵심인 광소결 장비에서 레이저 라인빔을 통해 광소결 과정을 거칩니다.

이렇게 하면 원판필름인 FCCL이 얇아져 더욱 정밀하고 미세선폭을 가진 연성회로기판 제조가 가능합니다.

뿐만 아니라 실버 전극에 비해 원가를 대폭 줄이고, 공정 단계를 최소화해 전체적인 가격 경쟁력을 확보할 수 있습니다.

이처럼 나노 기반의 구리잉크페이스트 전극화 기술은 전체 전자사업에서 그 수요가 꾸준히 늘어날 것으로 기대됩니다.

[인터뷰 – 김윤진 / 전자부품연구원 책임연구원]
현재 전기·전자산업에서는 일반적으로 실버 전극들을 후막 재료로 많이 씁니다.
구리를 대기 중에서 소결해서 전극으로 쓰려고 하는 연구를 수십 년 간 했어요.
그런데 광소결 기술은 그런 니즈를 반영할 수 있는, 대기 중에서 대면적으로 전극화할 수 있는 기술이기 때문에 최근에 각광을 많이 받고 있습니다.



나노기술과 기존 제품이 만나 글로벌 시장을 선도할 수 있을 만큼의 기술적 가치를 높이고 있습니다.

때문에 앞으로도 나노융합산업연구조합이 주관하는 정부 사업인 ‘나노소재 수요연계 제품화 적용기술사업’의 성과가 더욱 기대되는 이유입니다.
채널i 산업뉴스 이창수입니다.


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