▲ 인하대학교 플라즈마 기술기반센터 최재우 소장이 외국인 연구원들과 함께 플라즈마 기술에 대해 논의하고 있다.
인하대학교 '플라즈마기술기반센터(소장·채재우교수·기계공학부)'는 21세기 고부가 첨단기술인 '플라즈마' 기술을 연구하는 선두주자다.
지난 97년 6월 인하대벤처플라자 내에 설립된 이 센터는 외국 연구소와 공동협의를 통해 기술정보를 구축하고, 기술이전을 희망하는 업체에 신기술을 제공하고 있다. 아울러 산업자원부의 지원을 받아 각종 논문과 자료집, 설계 및 제조 기술 등에 대한 데이터베이스를 구축하고 있다. 이를 위해 미국과 영국, 러시아, 중국 등 세계 20여개 기관과 협약을 맺고 관련 기술에 관한 자료교류, 합동 심포지엄 등을 개최하고 있다.
플라즈마기술 기반센터에는 7명의 공대 교수를 포함해 박사 10명, 석사 7명, 학사 13명, 센터전담요원 2명 등 모두 32명으로 구성되어 있다. 이들 중엔 러시아와 중국 연구원 2명도 있다.
'제4의 물질'로 불리는 플라즈마는 전기적인 방전으로 인해 생기는 전하를 띤 양이온과 전자들의 집단을 말한다.
물질 중 가장 낮은 에너지 상태인 고체에 열(에너지)이 가해지면 차츰 액체로 되고, 그 다음에는 기체로 전이를 일으키는데, 기체에 더 큰 에너지를 받으면 기존의 성질과 전혀 다른 이온화된 입자들(양과 음의 총 전하 수는 거의 같아서 전체적으로는 전기적인 중성을 띠는)로 변화하는 상태. 각 가정에서 조명등으로 사용하고 있는 형광등이나 길거리에서 흔히 볼 수 있는 네온사인 같은 것들도 플라즈마 상태다.
플라즈마기술 기반센터에선 플라즈마와 관련한 환경, 제조, 전기, 전자재료, 금속, 물리 등 6개 분야로 나눠 연구를 수행하고 있다. 센터가 보유한 기술만해도 ▲액체폭약에 의한 절단 해체 기술 ▲다이아몬드 박막 코팅기술 ▲디스플레이용 2층 무반사 무정전 코팅기술 ▲공기청정기술 ▲나노사이즈 세라믹분말 제조 등 모두 12가지에 이른다.
이중 공업적으로 이용이 활발한 것은 저온 글로우 방전 플라즈마로서 반도체 공정에서 플라즈마 삭각(Plasma Etch) 및 증착(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 금속이나 고분자의 표면처리, 신물질의 합성 등에서 이용되고 있다. 최근엔 플라즈마만이 제공할 수 있는 물질이나 환경을 이용하기 위한 응용분야가 점차 확대되고 있다.
플라즈마기술은 고분자의 표면처리에 응용되기도 한다. 고분자 재료의 소수성, 친수성, 염색성, 접착성 등을 개선해 이들에 의해 만들어지는 섬유나 재료의 기능을 향상할 수 있는 것이다. 또 금속표면에 특수 금속 등과 같은 초경 피막을 코팅함으로써 표면의 내마모, 내부식 성질을 개선할 수 있다. 최근엔 차세대 고선명 텔레비전에서 요구되는 대화면(50인치) 평판 표시장치의 하나인 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel)에 대한 연구가 진행되고 있다.
플라즈마는 21세기 들어 요구되는 에너지, 신재료, 반도체 소자 제조, 환경분야 등에서 이용이 점점 더 늘어날 전망이라는 게 센터 관계자의 얘기. 이에 따라 센터에선 다양한 플라즈마의 생성 및 제어, 측정 기술, 플라즈마의 물성을 측정하는 플라즈마 진단법 개발에 열을 올리고 있다. 또 환경분야에도 플라즈마를 이용한 유해가스 처리시스템, 폐기물처리시스템 개발에도 박차를 가하고 있다. 올 하반기 쯤 환경오염물질 처리를 개선하는 새로운 기술을 선보일 예정.
채재우소장은 “앞으로 플라즈마기술은 더 많은 분야에서 다양하게 응용돼 실생활에 큰 변화를 줄 것”이라며 “첨단 기술을 이용한 완제품을 수입하기보다는 원천기술을 들여와 제품을 만드는데 노력해야 할 때”라고 말했다.