주 텍스트로 건너뛰기

연구개발(R&D) 추세

SPring-8 대형 싱크로트론 방사광 시설을 사용하여 신소재 개발
산학 컨소시엄 전용 빔라인 완성

1. 개요

2008년 2월 15일, 최첨단 신소재 개발을 목적으로 SPring-8 대형 싱크로트론 방사광 시설*에서 사용 가능한 첨단 광원을 사용하여 전용 빔라인을 건설하기 위해 Nitto를 비롯한 총 19개 기업이 모여 "Advanced Softmaterial Beamline Consortium(첨단 연성 재료 빔라인 컨소시엄)"을 구성했습니다.

SPring-8에서 최초인 BL03XU 전용 빔라인은 2010년 2월 4일에 완성되었습니다. 정부가 이 대형 싱크로트론 방사광 시설에서 첨단 광원의 사용을 지원함으로써 폴리머 과학의 진보를 희망하면서 새 폴리머 재료 연구에 학계는 과학 지식을, 민간 부문 연구자들은 실무 기술을 활용할 수 있게 되었습니다.

도구로 싱크로트론 방사광의 사용은 폴리머 재료의 새로운 혁신 분야 개발로 이어질 것으로 기대됩니다.

SPring-8 대형 싱크로트론 방사광 시설 조감도 © RIKEN/JASRI

* SPring-8은 물리화학 연구소(Riken)가 효고현 하리마 과학공원도시에 건립했습니다. 이는 세계에서 가장 우수한 싱크로트론 방사광을 생성할 수 있는 3세대 대형 싱크로트론 방사광 시설입니다. 싱크로트론 방사광은 전자기장에 의해 경로가 굽고 거의 광속도로 가속된 전자에서 방출된 얇고 강한 전자파입니다. SPring-8은 수퍼 광자 링(Super Photon ring) 8 GeV(8기가 전자 볼트) 시설에 대한 설명에서 파생된 명칭입니다.

2. 전용 빔라인 개요

컨소시엄에 의해 구성된 전용 빔라인의 사용을 통해 나노미크론 이하 수준에서 폴리머 재료 산란 측정과 X선 분석을 동시에 수행할 수 있습니다. 특수한 휘도 향상 광원 장치를 사용하여 고해상도와 미세 빔 형성을 달성할 수 있습니다. 전용 빔라인은 허치 1(박막 구조적 특성)과 허치 2(동적 나노메조 스케일 구조적 특성)로 구성됩니다.

첨단 연질 빔라인의 개요

허치 1의 실험 목적은 유기 폴리머 박막 표면 및 계면의 동적 구조적 특성을 평가하는 것입니다. 다양한 환경 여건에서 박막 상태 초분자 집합체의 분자 응집과 블록 코폴리머 박막의 마이크로상 분리 구조를 확인하기 위하여 결정화 정도, 결정의 변형 및 결정성 폴리머 박막의 장기적인 구조적 특성을 검토하는 일이 평가에 포함됩니다. 이 시스템은 폴리머 박막의 계면 영역에 사용되는 폴리머 재료의 구조를 제어하는 데 유용합니다. 따라서 전자 기기(유기 EL, 유기 FET, 유기 메모리 소재), 접착, 코팅, 인쇄 및 생체 소재 분야를 비롯하여 광범위한 분야에 사용할 고성능 연성 물질의 개발에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

두 번째 실험 허치의 목적은 신소재 개발을 위해 폴리머 재료의 동적 구조와 물리적 특성 사이 상관 관계를 찾는 것입니다. 이러한 준비 아래, 연신 및 방사에 의한 응력, 가열 및 냉각, 압력 및 용제 증발 등의 외부 조건 변화에 따른 폴리머 재료의 형성 및 열화 메커니즘을 명확히 밝히기 위한 측정을 수행할 수 있습니다. 미세한 수준에서 폴리머 재료의 구조적 특성, 폴리머 결정의 전자 밀도 분포, 성형된 폴리머 제품의 변형 메커니즘, 성형 및 가공 등의 공정에서 폴리머 재료의 구조적 특성도 평가할 수 있습니다. 더 나아가 두 번째 허치를 배치한 영역이 표준화된 운동학적 샘플 장착 시스템의 사용을 허용할 만큼 큽니다. 기업의 그룹에서 생산 라인 등의 자체 대형 설비에 이 시스템을 도입함으로써 전용 빔라인의 특성을 최대한 활용할 수 있습니다.

3. 향후 개발 및 파급 효과

전용 빔라인을 이용함으로써 다른 방법으로는 평가하기 불가능하던 재료 표면 및 내부 구조를 검사하는 새로운 분석 및 평가 기술을 개발하고 활용하는 것이 목표입니다.

Nitto가 차세대 첨단 소재를 개발하는 데 사용할 수 있는 폴리머 재료 기반의 혁신적인 골조를 새롭게 생산하여 경제 발전에 크게 기여를 할 수 있기를 희망합니다.

Nitto에서 국가 연구개발(R&D) 프로젝트 지원

더 나아가 미래 국가 전략에 부합하는 국가 연구개발(R&D) 프로젝트에 참여하기 위해 그룹의 기술을 적극적으로 활용하고 있습니다.

1. CO2 포집 기술

(정부 후원 아래 경제산업성과 연계하여 일본 제철(Nippon Steel Engineering Co. Ltd.)에서 수행 중인 연구)

이 프로젝트에서는 RITE(Research Institute of Innovative Technology for the Earth)와 4개 민간 업체가 연계하여 발전소 등의 유발원에서 방출된 CO2 가스를 포집하기 위한 멤브레인 모듈을 개발하고 있습니다. 회계 연도 2009년에 새로운 종류의 발전소에서 발생된 가스와 Nitto 프로토타입 멤브레인 모듈 중 하나를 사용하여 테스트 작업을 수행하였습니다. 멤브레인 모듈이 높은 에너지 효율을 입증할 것으로 기대하며, 앞으로도 모듈 개발을 계속할 계획입니다.

테스트 공장(ECOPRO: 경제산업성에서 후원하는 JCOAL 프로젝트)

2. 바이오에탄올 농축 기술

(NEDO: New Energy and Industrial Technology Development Organization, 신에너지 산업기술개발 기구)

최근 몇 년 동안 자동차용 연료 첨가제로 바이오에탄올이 각광을 받고 있습니다. 최근에 목재와 볏짚 등의 재료에 함유된 셀룰로오스를 사용하여 제조한 에탄올에 대한 연구개발(R&D)이 활발하게 실시되고 있습니다. 이러한 재료는 식품 공급에 영향을 주지 않습니다. NEDO 프로젝트의 참여 기업으로서 Nitto는 셀룰로오스로 제조한 3~5% 에탄올에 당사가 보유한 분리막 모듈을 사용하여 99.5% 이상으로 농축하기 위한 연구개발(R&D)을 진행하고 있습니다.

Nitto Denko Asia Technical Centre, 의료 기술에 광전자 결합

2008년 11월, 두 가지 주요 사명 아래 싱가포르의 최신 테크노파크 Fusionopolis에서 NAT(Nitto Denko Asia Technical Centre)를 개관했습니다. 두 가지 사명이란 환경 및 의료 분야용 Nitto의 특허 소재를 사용하여 신제품을 개발하는 것과 싱가포르 기반의 연구개발(R&D) 기관과 장기적인 제휴 관계를 맺는 것입니다.

NAT는 아시아 7개국의 젊은 과학자와 기술자 18인으로 구성되어 있고, 그 중 절반 이상이 박사 학위 보유자입니다. NAT에서 진행되는 작업에 이들의 다양한 문화와 관점이 독특한 조합으로 투입됩니다. NAT는 지난 15개월 동안 20개의 특허 출원을 신청했습니다.

지난해 NAT는 생물의학 분야용 유기 광전자 센서 장치의 기술 개발에서 중대한 성과를 올렸습니다. Nitto의 독보적인 폴리머 기술과 싱가포르의 우수한 R&D 인프라의 결합을 통해 이룩한 쾌거였습니다.

대표적인 광전자 센서
작은 휴대용 장치에 샘플을 넣음으로써 생체 정보를 즉시 얻을 수 있습니다.

생체 정보는 조기 발견과 질병 예방에 도움을 줄 수 있는 센서 장치를 사용하여 즉시 구할 수 있습니다. 더 나아가 "원격 진료"와 함께 전자 통신을 사용하여 보다 효율적인 질병 관리가 가능해집니다. 계속 증가하는 고령 인구와 더불어 의료 서비스에 대한 수요의 증가가 예상되는 가운데 이 새로운 의료 서비스는 의료진과 병상의 부족을 해결해줄 것으로 기대됩니다.

Nitto의 전매 특허상품인 유기 광전자 센서를 사용하는 제품을 출시하기 위해 고도로 민감하고 정확하면서 저렴한 비용으로 센서 장치를 대량 생산할 수 있는 방법을 찾아야 합니다. Nitto의 폴리머 기술은 통합형 유기 광전자 소자의 설계에 한층 뛰어난 유연성을 제공하고 유기 광 도파로 생성 비용을 절감시킵니다.

광 도파로
왼쪽에서 입사하여 도파로를 통과하는 광. 도파로는 정밀 폴리머 가공으로 형성되는 광로이며, 중앙 벽 하단에 위치합니다. 도파로에 의해 형성되는 문자는 오른쪽에 나타납니다.

회계 연도 2010년에는 이러한 제품의 완벽도를 높이고 새로운 분야를 육성하기 위해 매진할 것입니다.

NAT 회원들은 다양한 문화를 배경으로 합니다.

연락처

영업시간 (한국시간) 09:00-17:00(토∙일 공휴일 제외)

페이지 맨 위로 돌아가기