[한국기술뉴스] 한국세라믹기술원 조광연 부원장 연구팀은 공정 단순화 및 섬유 집속에 안정적인 PCS 섬유 집속 디바이스를 개발했다. 개발된 기술은 한국세라믹기술원 산학협력단을 통해 2016년 07월 08일 특허를 출원(출원번호 제1020160086722호)했다. 특허 명칭은 'PCS 섬유 집속 디바이스 및 집속 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

실리콘 카바이드 섬유는 차세대 반도체 소재로 각광받고 있습니다. 폴리카보실란 섬유를 열처리해 세라믹으로 전환하여 생산합니다. 수백 가닥의 폴리카보실란 섬유를 단일 가닥으로 모아주는 집속 단계가 필요합니다. 이후 화학 처리 및 열처리하여 실리콘 카바이드를 제조합니다. 그러나 융용 방사를 통해 공급되는 폴리카보실란 섬유는 매우 약해 집속 과정에서 끊어지거나 부서질 위험이 있습니다. 또한, 단일로 집속 건조된 섬유를 화학 처리하기 위해서는 보빈에서 다시 풀어야 합니다. 이 과정에서 장력에 의해 손상될 위험이 있어 품질이 저하되는 문제가 있습니다.

한국세라믹기술원 연구팀은 공정을 단순화해 제조 시간을 크게 단축하고 섬유의 파손이나 단선 없이 안정적으로 집속할 수 있는 방법을 발명했습니다.

장비에 방사된 폴리카보실란 섬유를 공급합니다. 수백 가닥의 폴리카보실란 섬유는 1차 호퍼를 따라 집속 유닛을 지납니다. 섬유의 손상 없이 수십 가닥으로 집속됩니다. 집속된 수십 가닥의 섬유는 2차 호퍼를 따라 단일 가닥의 섬유로 집속됩니다. 단일 가닥의 섬유는 롤러를 따라 이동하며 장력을 이용해 원하는 두께의 섬유를 제조할 수 있습니다. 이를 통해 추가적인 공정 없이 화학 처리가 가능합니다.

본 기술은 공정을 단순화해 기존의 집속 단계에서 발생하는 폴리카보실란 섬유의 손상을 방지할 수 있습니다.
실리콘 카바이드의 생산성과 품질을 향상하는데 기여할 것으로 기대됩니다.