한국생산기술연구원(KITECH)

40만 번 접어도 성능 유지하는 전자파 차폐 필름 개발

40만 번 접어도 성능 유지하는 전자파 차폐 필름 개발- 생기원, 비싼 특수 첨가제 대신 시판 물질로 그래핀 뭉침 현상 해결- 기존 생산공정 적용 가능, 폴더블폰 등 차세대 전자기기 활용 기대 □ 한국생산기술연구원(원장 손웅희, 이하 생기원)과 한양대학교 공동 연구팀이 40만 번 이상 접어도 전자파 차폐 성능을 안정적으로 유지하는 필름을 개발했다.ㅇ 생기원 녹색순환연구부문 홍성우 수석연구원 연구팀과 한양대 화학공학과 고민재 교수 연구팀은 비싸고 합성이 복잡한 특수 분산제 대신 값싼 시판 물질만으로 그래핀의 뭉침 현상을 막는 필름 개발에 성공했다고 밝혔다. □ 그래핀은 금속보다 가볍고 전기가 잘 통해 전자파 차폐 소재로 주목받고 있다. ㅇ 이 때문에 디스플레이, 미래 모빌리티, 항공·우주, 고성능 의료기기 등 외부 전자파가 일으키는 오작동을 막기 위해 얇고 유연하면서도 성능높은 전자파 차폐 소재가 필요한 분야에서 활용도가 높다. ㅇ 반면 그래핀은 서로 뭉치는 특성 때문에 실제 제품에서는 제 성능을 발휘하지 못해 표면을 화학 처리하거나 특수 분산제를 넣어 뭉침 현상을 방지해 왔다. ㅇ 하지만 화학 처리를 할 경우 그래핀 고유의 전기적 특성이 떨어지고, 특수 분산제는 가격이 비싼 데다 합성까지 복잡해 두 가지 방식 모두 한계가 존재한다. □ 공동 연구팀은 그래핀을 고르게 퍼뜨리는 분산제의 핵심 분자 구조부터 먼저 찾아냈다. ㅇ 그 결과 비싸고 복잡한 특수 첨가제 대신 시중에 판매되는 일반 물질만으로도 그래핀이 뭉치는 현상을 완벽하게 막아낼 수 있다는 사실을 확인했다. ㅇ 대표적 시판 물질인 트리에틸아민을 넣은 그래핀 용액의 경우 6개월 뒤에도 눈에 띄는 침전이 나타나지 않았고, 완성된 필름 안에서도 그래핀이 고르게 퍼지는 것을 확인할 수 있었다. □ 공동 연구팀은 고르게 퍼뜨린 그래핀에 유연 플라스틱 소재, 식물 유래 셀룰로오스 나노섬유, 탄소나노튜브를 물 기반의 친환경 공정으로 섞어전자파 차폐 필름을 제작했다. ㅇ 플라스틱은 필름의 유연성을, 셀룰로오스 나노섬유는 그래핀 결속력을 높이고, 탄소나노튜브는 전기 전도성을 극대화 하는 역할을 한다.ㅇ 그 결과 벽돌 구조로 정렬된 그래핀 사이를 다른 소재들이 단단히 연결해, 필름을 반복해서 접어도 균열이 생기지 않는 뛰어난 내구성을 갖추게 됐다.ㅇ 특히 이 방식은 시판 물질을 쓰면서도 기존 필름·코팅 생산공정을 활용할 수 있어 복잡한 공정 변경 없이 대면적·대량생산에 적용 가능하다. □ 개발된 필름은 약 0.1㎜ 두께만으로도 전자파 에너지를 10만분의 1 수준으로 줄이는 압도적인 차폐 성능을 입증했다.ㅇ 특히 반지름 3㎜ 크기로 둥글게 말아 접는 폴딩 테스트를 40만 회 반복한 뒤에도 차폐 성능은 99.4%, 전기 전도도는 97.9%를 유지했으며, 눈에 띄는 외형적 손상도 전혀 발생하지 않았다.ㅇ 고온·고습, 인공 땀, 급격한 온도 변화 등 열악한 실사용 환경을 가정한 시험에서도 초기 성능의 92.5% 이상을 유지해 뛰어난 상용화 가능성을 보여줬다. □ 연구를 이끈 홍성우 수석연구원은 “비싼 첨가제 없이도 시판 물질을 활용해 그래핀의 분산 성능을 극대화하는 해법을 찾았다”고 밝히며 “앞으로 폴더블 디스플레이를 비롯해 유연성과 고성능을 동시에 요구하는 차세대 전자기기 시장에서 핵심 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.ㅇ 한편 이번 연구는 국가과학기술연구회 융합연구단 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 Advanced Composites and Hybrid Materials에 게재됐다. * Scalable, high-performance EMI shielding nanocomposites with outstanding folding reliability enabled by a generalizable and cost-effective molecular motif(DOI : 10.1007/s42114-026-01832-5)

중소기업 반도체 환경설비, 평택서 검증한다

- 생기원, 2일 평택대학교에서 ‘반도체 환경설비 오픈랩’ 개소- 반도체 공정환경을 파일럿 규모로 재현, 실증 데이터 확보 □ 한국생산기술연구원(원장 손웅희, 이하 생기원)이 중소·중견기업의 반도체 유해가스 저감설비를 실제 공정 조건에서 검증하는 실증 ‘오픈랩’을 평택에 구축했다.ㅇ 생기원은 11월 2일 평택대학교에서 평택시, 평택산업진흥원과 함께 ‘지·산·연협력 기반 반도체 환경설비 오픈랩 개소식’을 가졌다고 밝혔다. □ 반도체 공장은 제조 과정에서 온실가스와 유해가스를 배출하기 때문에 이를 줄이는 환경설비의 성능과 신뢰성이 중요하다.ㅇ 그러나 관련 설비를 개발하는 중소·중견기업의 경우 개발한 기술을 실제 공정 조건에서 검증할 시설이 없어 성능 입증에 어려움을 겪어 왔다. □ 생기원은 대규모 반도체 생태계가 구축돼 있는 평택에 지역기업들이 함께 활용할 수 있는 실증시설을 갖추기로 하고, 평택시와 평택산업진흥원, ISG와 공동 협력체계를 구축했다.ㅇ 그 결과 문을 열게 된 반도체 환경설비 오픈랩은 중소·중견기업이 보유한 환경기술을 실제 공정에서 검증하고, 사업화로 이끄는 테스트베드 역할을 맡게 된다. □ 이를 위해 반도체 공정환경을 파일럿 규모로 재현, 기업이 개발한 오염물질 저감설비의 처리 성능과 운전 안정성을 시험하고, 그 결과를 실증 데이터로 확보할 계획이다.ㅇ 특히 이산화질소(NO₂)와 같은 유해가스가 얼마나 줄었는지 실시간으로 확인할 수 있도록 습식 스크러버, 전기집진기 등의 처리장치와 배기가스 분석기를 구축했다.ㅇ 검증을 마친 기술에 대해서는 수요 기업을 매칭해 지역 반도체 공급망 진입을 돕는 역할도 맡는다. □ 한편 오픈랩 개소식에는 최원용 평택시장, 최준구 평택시의회 기획행정위원장을 비롯한 평택시의회 의원, 정광용 평택산업진흥원장, 이동현 평택대학교 총장, 최태훈 생기원 부원장과 SK하이닉스, SK에코플랜트 등 산업계 관계자 100여 명이 참석했다.

자원안보 시대, 순환경제로 글로벌 공급망 해법 찾는다

자원안보 시대, 순환경제로 글로벌 공급망 해법 찾는다- 19일,‘순환경제 페스티벌’개막, 전문가·기업인 300명 집결- EU 4대 환경규제 본격화에 따른 국내 산업계 대응 전략 논의 □ 세계적인 원자재 무기화 및 유럽연합(EU)의 파상적인 환경 규제로 '글로벌 공급망 위기'가 현실화 되고 있는 가운데, 이를 돌파할 국내 제조업의 생존 전략과 해법이 공개된다. ㅇ 한국생산기술연구원(원장 손웅희, 이하 생기원)은 10월 19일부터 이틀간 서울 양재 엘타워에서 ‘2026 대한민국 순환경제 페스티벌’을 열고, 자원안보 시대의 글로벌 공급망 전략을 제시한다고 밝혔다. ㅇ ‘자원안보 시대, 순환경제가 만드는 새로운 글로벌 공급망’을 슬로건으로 내건 이번 행사에는 자동차, 반도체, 석유화학, 로봇, 전기·전자 등 대한민국 핵심 수출 산업을 이끄는 기업과 유관기관 전문가 300여 명이 집결할 예정이다. □ 경제협력개발기구(OECD)가 올해 4월 발표한 보고서*에 따르면, 2022~2024년 세계 핵심원자재 교역의 약 16%가 한 가지 이상의 수출제한 조치를 적용받았다. * ‘핵심 원자재 수출제한(Export restrictions on critical raw materials)’ 보고서ㅇ 여기에 EU가 포장폐기물 규정(PPWR)과 폐자동차 규정(ELVR)을 연이어 발효하면서, 2030년부터 EU에 수출하는 국내 기업에도 포장재와 차량의 재생원료 사용이 단계적으로 의무화 된다. □ 이에 따라 생기원은 국가청정생산지원센터를 중심으로, 국내 기업의 탄소중립 전환과 규제 대응을 위한 기술 개발, 재생원료 인증, 순환경제 인프라 구축 등 다각적인 산업계 지원을 추진해 왔다. □ ‘대한민국 순환경제 페스티벌’은 그 일환으로, 순환경제 선도 기술과 성공사례를 공유하는 한편 글로벌 통상환경 변화에 대응할 수 있는 소통과 협력의 장으로 자리매김했다. ㅇ 특히 올해 행사는 해외 수출길이 막힐 위기에 처한 국내 기업들에게 보다 직접적이고 실질적인 해법을 제공하는 전략적 전환점이 될 전망이다. ㅇ 단순 전시나 강연 중심에서 벗어나 글로벌 규제 동향과 국내 제도 추진 방안, 그리고 9개 선도기업의 실전 사례를 한자리에서 공유하며 기업 현장에 바로 적용할 수 있는 실질적인 해법을 제시하는 데 중점을 뒀다. □ 행사 첫날(19일)에는 ‘글로벌 순환공급망 컨퍼런스'를 시작으로, 강화되는 통상 환경 변화에 대응하기 위한 정책적·제도적 방안을 제시한다.ㅇ 우선 생기원이 이끌고 있는 민·관 협의체 ‘순환경제 얼라이언스'의 글로벌 공급망 협력 아젠다를 전격 발표할 예정이다. ㅇ 컨퍼런스에서는 EU, 중국 등 주요국의 공급망 전략과 함께 EU 4대 규제*의 최신 동향과 기업 대응 방안을 소개한다. * 에코디자인, 배터리, ELVR, PPWRㅇ 특히 생기원이 자원효율등급제와 재생원료 인증제 추진 방안을 발표한다. ㅇ 이를 통해 기업들의 EU 규제 대응 역량을 높이고, 해외 인증 부담을 줄이는 방안을 함께 논의할 예정이다. □ 둘째 날(20일)에는 산업 현장에서 순환경제를 실천하고 있는 9개 선도기업의 사례 발표가 이어진다.ㅇ 대표적으로 로봇 재제조, 전기·전자제품 순환공급망, 친환경 원료 전환, 폐플라스틱 화학적 재활용, PET·섬유 재생 등 산업 현장에서 검증된 혁신 비즈니스 모델을 공유할 예정이다. □ 손웅희 원장은 “순환경제는 친환경 활동을 넘어, 자원 안보와 공급망 안정, 해외 규제 장벽을 넘어설 산업 경쟁력”이라며 “기업들이 현장에서 체감하는 규제와 재생원료 확보, 사업화의 어려움을 함께 해결하고, 우리 순환경제 기술과 제도가 세계 시장에서 인정받을 수 있도록 적극 지원하겠다"고 말했다.