정부 출연연구기관 한국전기연구원(KERI·원장 김호용 www.keri.re.kr)은 하윤철 박사팀(전지연구센터)은 최근 나노부품 소재 개발에 활용되는 나노구조체를 고속으로 제조할 수 있는 ‘고전계(高電界) 양극산화장치 기술’의 상용화 개발에 성공했다.

연구팀은 또한 개발 기술을 연구장비 전문 벤처기업인 (주)테라리더에 이전해 1년여의 제품화 과정을 거친 결과, 해당 기업이 이 기술을 통해 최근 ‘기술혁신형 중소기업(INNO-BIZ)’ 인증을 받는데 성공했다고 밝혔다.

양극산화 기술은 금속의 내식성·내구성·접착성 등을 강화시키기 위해 금속 표면을 산화시켜 피막을 입히는 방식이다. 지난 10여년간 전통적인 금속 표면처리 산업을 넘어 나노 선재(wire), 나노 튜브 등 저차원 나노구조 소재를 제작하기 위한 알루미나(alumina) 형틀 제조를 포함해 광(光)전기화학적 특성이 우수한 티타니아(TiO₂) 나노튜브의 합성 등 나노기술 분야에도 다양하게 활용되어 왔다. 그러나, 기존 방식에서 제조한 나노구조체는 수십 볼트(V)의 양극산화 전압에서 그 성장속도가 시간당 수 마이크로미터(㎛)로 느려 상업적 적용이 어려웠다.

이번에 개발된 기술은 전압과 극판의 온도 및 전해액의 농도를 정교하게 제어하여, 100V 이상의 고전압에서 시간당 수십 마이크로미터의 나노구조체를 합성할 수 있는 자동화된 장치 기술이다. 기존의 양극산화 방법에서는 높은 전압과 큰 전류에 의한 발열과 이에 따른 시편(試片)의 파괴로 인해 나노구조체를 고속으로 제조하는데 어려움이 있었다.

반면 하윤철 박사팀이 개발한 ‘고전계 양극산화장치’는 시편의 급속냉각, 전해액의 농도조절, 첨가제의 활용 등 새로운 방법을 도입하여 수백 볼트의 전압에서도 안정적인 나노구조체를 제작할 수 있어 제조 속도를 10배 이상 높였다.

하윤철 박사는 “나노구조체의 간격을 수십 나노미터에서 수백 나노미터까지 조절할 수 있어 이차전지, 태양전지를 비롯한 에너지 분야, 나노선 배열구조가 필요한 전기전자 분야 및 신경세포 성장이나 생체적합 표면 형성이 필요한 나노바이오 소자 등 다양한 연구개발에 활용될 수 있다.”고 말했다.

KERI는 기술이전과 1년여간의 상용화를 위한 추가 기술지원을 통해, 착수기술료를 비롯해 매출확대에 따른 추가 러닝로열티 수입을 기대할 수 있게 됐다.

한편, (주)테라리더(대표: 한석길 박사)는 올해 양산품 제작을 마치고 2012년 1사분기부터 본격적인 제품 판매를 시작할 예정이며, 향후 5년간 약 75억원의 매출을 달성할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 테라리더는 향후 나노멤브레인을 이용한 3차원 나노배터리, LED, 나노선 배열소자 등 신기술의 연구개발에 박차를 가하여 회사의 새로운 성장 동력으로 집중 육성할 계획이다.