* 우레탄 경화제 원천 제조기술 확보에
공헌

1) 코팅(Coating)용 우레탄 경화제의 개발

김양수
수석연구원은 우레탄 경화제 중 미반응 TDI 미반응 TDI는 작업자에게 호홉기 계통의 질환인 기관지천식을 일으키는 인체에 해로운
화학물질임.(Toluene diisocyanate)함량을 줄이기 위해 제품의 설계에서부터 완제품의 생산 및 품질관리, 판매에 이르기까지
전과정에 걸처 주도적으로 업무를 추진하여 외국산의 것과 비교하여 동등 이상의 품질을 갖는 제품을 성공적으로 개발하여 수입대체 하였다.

특히,
TFE(Thin Film Evaporater)제조 신공법을 도입함으로써 생산성 향상 및 품질향상으로 국내시장 점유율 43%
달성에 공헌하였다.

2) 폐 PET를 이용한 폴리에스테르 수지 제조기술 개발

폐 PET를 효과적으로 재활용하는 방법인 폴리에스테르 수지 제조기술을 개발하여 기존의 폴리에스테르 수지의 백탁현상을 획기적으로 개선하여
저장성과 작업성을 높였다.

본 기술은 다른 제조기술에 비해 폴리에스터 원료물질인 DMT(Dimethyl Terephthalate)를 고순도로
얻을 수 있으며, 반응이 단순하여 부반응이 적으며 반응물을 PET외 폴리우레탄 원료인 불포화폴리에스터제조 등에도 사용할 수 있어 경제적인
면에서도 우수한 장점을 가지고 있다.

결과적으로 에너지 절감과 자원 이용 효율을 높여 환경수지 제조시 필요한 원료구매 비용 절감 효과를
가져왔다.

3) 동적습윤성이 양호한 드라이라미네이션 접착제 개발

김양수 수석연구원이 개발·제품화한 환경적합성을 고려한 식포장용 우레탄 접착제는 접착제로서의 기본 물성뿐만 아니라 식품포장용에 맞는
안전성을 가지고 있어 기존 수입품을 대체하는 결과를 가져 왔다.

이 제품은 현재 미국식품의약국(FDA) 공인기관을 통해서 무독성 테스트를
통과하여 환경적합판정을 받았다.

이러한 일련의 개발활동으로 매출증대뿐 아니라, 환경 및 인체에 안전한 제품을 개발하고자 노력하였다.

* 자동차 첨단부품 개발·양산을 통한 수입대체

1) Reverse형 연속가변식 전자제어 현가장치 개발

연속가변식
전자제어 현가장치(Smart Damping Control System)는 차량의 주행조건 및 노면의 상태에 따라 댐퍼의 감쇠력을
최적의 상태가 되도록 연속적으로 실시간(Real Time) 제어하여 승차감 및 주행안정성을 향상 시키는 Semi Acive Suspension
System으로 선진국에서 독점하고 있는 기술로 전량 수입에 의존하였다.

이에 조길준 수석연구원이 핵심적인 역할을 수행하여 개발
성공시킨 Semi-Active 전자제어 현가장치는 국내 도로 현실을 반영한 알고리즘에 따라 최적화된 시스템으로 수입제품에 비해
그 성능이 뛰어나며, 국내·외 다양한 주행 조건(현대자동차 시험로, 국내 공로, 독일 아우토반 등)에서의 성능 시험과 각종
내구시험(실차내구, 대상내구, 스웨덴 혹한기 내구 등)을 통해 신뢰성 및 내구 성능을 확인을 통해 제품의 우수성과 신뢰성을 재차
확인받았다.

결과적으로
국산 자동차의 고급화를 실현하였으며 연간 200억원 규모의 수입대체, 부품 원가 20% 절감 등 경제성 면에서도 뛰어난
신기술개발을 통해 자동차 부품의 전자화 기술을 한 단계 높임은 물론 고 난이도·고 신뢰성의 자동차 부품 독자개발 기반을 확립하였다.

* 반도체 제조용 재료의 원천 개발

1) TFT-LCD 제조용 Photoresist 개발화

차세대 디스플레이의 선두주자 위치를 굳건히 하고 있는 TFT-LCD의 제조과정에서 필수적으로 사용되고 있는 재료중 하나가 감광액(Photoresist)이다.

현재 TFT-LCD 양산은 5세대를 거쳐 6세대에서의 양산에 돌입했으며, 알려져 있다시피 국내 LCD 제조업체들은 세계 시장을 선점하고 앞선 기술로 디스플레이 시장을 이끌어나가고 있다.

이러한 밑바탕에는 10년전부터 국내 독자기술로 개발되어온 LCD용 Photoresist와 같은 핵심 케미칼의 국산화가 초석이 되고 있음은 주지의 사실이다.

현재 세계 최대의 규모를 자랑하는 국내 LCD 양산 5세대 전라인과 일부 6세대 라인에 공급될 예정인 TFT-LCD용 Photoresist는 갈수록 대면적화 되고 있는 기판에 맞추어 배선의 전기 저항 및 TFT의 응답 특성 및 속도의 균일성을 유지하도록 설계 되었으며, 대량 생산을 위한 공정 단순화가 가능하며 Pattern의 CD uniformity가 양산 과정에서 유지될 수 있는 장점을 가지고 있다.

2) 반도체 / LCD용 고성능 씬너(Thinner) 개발화

씬너(Thinner)는 Photoresist를 도포하고 후속 공정을 진행하기 위한 EBR공정에 사용되며, Photoresist의 기판상 유동성을 향상시키는 Prewet Process와 기타 세정 및 Rework공정을 위해 사용되는 핵심 케미칼의 하나이다.

김병욱 부장은 Thinner의 접촉시간별 기화시간 제어기술을 정립함으로써 양산과정에서 사용량은 감소하면서도, 다양한 종류의 Photoresist 및 기능성 유기재료를 용이하게 제거 세척할 수 있으며, Photoresist와 접촉시 Thinner에 의한 자체 Swelling을 최소화한 제품들을 다양하게 개발하는데 핵심적인 역할을 하였다.

3) 반도체용 박리액(Stripper) 개발화

박리액(Stripper)은 Photoresist Pattern을 형성하는 Photolithography공정을 거쳐 Etch, Implantation 등과 같은 Pattern 전사 공정을 완료한 후, 최종적으로 불필요해진 Photoresist 또는 PER(Post Etch Residue)를 제거하는 용도로 사용되는 케미칼로 기존의 제품들이 강염기인 HA(Hydroxyl amine)을 포함하는 문제점을 개선하였으며 탈리 성능 대비 방식능력의 개선을 이루었다.

* 기능성 힌지 개발을 통한 생산성 향상

1) 김치냉장고용 캠형 기능성 힌지 개발·양산

피케이텍시스템의 김진관 대표이사는 LCD 모니터 및 TV, 노트북, 김치냉장고용 힌지를 성공적으로 개발·제품화시켜 기존에 로열티를 지불하며 제조하던 제품을 국산화 시켰다.

이전의 힌지(Hinge, 경첩)는 각종 Door의 개·폐시 중량이 제어되지 않고 그대로 전달되어 사용자가 다치거나 제품이 빨리 망가지는 요인이 되었으나 새로 개발된 힌지는 PIN과 회전 방지형 캠과의 마찰을 이용하여 Door를 열때 각 각도의 위치마다 캠의 마찰힘을 이용하여 Door를 정지토록 하는 방식으로 Door를 열고 닫을 때 특정 위치에서 정지할 수 있고, 중량감을 느끼지 않도록 제작하여 LCD 모니터 및 TV, 노트북 등 힌지를 사용하는 관련제품의 고급화를 달성하게 하였다.

또한, 생산성 향상을 위해 각종 지그 및 반자동화 시스템을 구축하여 1일 생산량을 1,500개에서 20,000개로 늘리는데 큰 기여를 하였다.

* 자동차 운전석 모듈 개선

1) Invisible PAB Door 개발 및 제품화

기존 에어백 시스템에서 IP(Instrument Panel)과 PAB(Passenger Airbag Door) 경계 부분의 외관 품질 문제가 많아 이를 개선하기위해 운전석 모듈 중 에어백 도어를 IP 메인과 통합하여 Door 경계 라인을 없앤 구조로써 Scoring 가공 기술(Laser, Ultra Sonic Knife 등)을 개발·적용에 핵심적인 역할을 수행하였다.

이를 통해 혁신적으로 외관품질이 개선된바 신규 매출 창줄에 공헌하였다.

2) TPO Powder Skin 개발 및 제품화

기존 자동차 운전석 모듈중 Soft Type의 IP의 Skin의 재질로 사용되던 PVC 소재는 Invisible PAB Door 적용시 저온 전개 성능 불량, 내열, 내구, 유해물질 발생 등의 문제점을 가지고 있었다, 이에 김중근 수석은 PVC 소재를 대체할 소재로 용융 유동성이 우수하고 분체 성형이 가능하여 자동차의 내장재 및 피복제 등에 적용이 용이하며 인장강도, 접힘 부위 복원성 및 불성이 우수한 올레핀계 열가소성 엘라스토머 소재를 사용하여 Powder Slush Mold'g 공법을 통해 IP Skin을 제조·적용하는데 핵심적인 역할을 수행하여 신규 매출 창출에 공헌하였다.

3) Structure IP 개발 및 제품화

운전석 모듈은 많은 부품으로 구성되어 있으며 이들 부품 수를 줄이게 되면 제품의 단가 및 차량의 중량을 감소시켜 연비를 높이는 등의 효과를 얻을 수 있다.

이에 운전석 모듈 내 다수의 Steel Press 부품으로 이루어진 Cowl Cross Member(부품수 34개)와 또한 플라스틱 재질의 부품(3개)으로 구성된 공조 시스템을 단순 통합화 시킨 플라스틱 구조물을 개발하여 적용시키는데 핵심적인 역할을 수행하여 운전석 모듈의 부품수(48%) 및 중량(12%) 절감과 외관 품질 개선에 공헌하였다.

* 의료영상진단 장비 X-Ray 그리드 고품질화에 공헌

1) 새로운 소재를 이용한 X-Ray 그리드 품질향상

새로운 소재를 사용한 JPI Grid 1100을 개발·적용함으로써, X-Ray 투과율을 30% 향상시켜 X-Ray 피폭의 영향을 줄이고, 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있는 제품을 개발하였다.

더불어 제품의 불필요한 공정을 대폭 줄임으로써 약 18%의 원가절감을 할 수 있게 되었고, 전체매출의 10%정도 증가하는 영업결과를 가져왔다.

2) X-Ray 그리드 원재료의 국산화 및 제품수준 향상

국내공급업체의 원재료 생산기술은 오랜 역사와 경험을 가지고 있는 선진국 수준을 따라 오지 못하고 있다.

이에, 공급업체의 원재료 생산기술 수준을 높이기 위해 수입하는 원재료에 대한 정확한 분석과 벤치마킹 등을 수행하여 원재료의 대부분을 국산화하는데 성공였다.

또한, 정확하고 수준 높은 그리드의 사양이 증가할 것을 예측하여, 재작업율을 줄일 수 있는 지를 연구한바, 그리드의 내부각을 정밀하게 세울 수 있는 장치 및 이를 추적해 조정할 수 있는 소프트웨어를 개발하여 현재 조립장치에 적용함으로써 15% 이상의 비용 및 작업시간을 감소시킬 수 있었다.