전시회

2007년 국제 나노 테크놀로지 종합전
(Nanotech 2007) 참관기

전명표 공학박사 요업기술원 세라믹건재본부 첨단소재부품팀 선임연구원

1. 서론
국제나노테크놀로지 종합전시회(Nanotech 2007)가 2007년 2월 21일부터 23일까지 3일간에 걸쳐 동경(Big-site)에서 개최되었다. 개최국 일본을 비롯하여 한국, 대만, 영국, 독일 등 다양한 국가에서 400여개의 업체가 참가하였으며 소재(Materials), 정보통신/전자(IT/Electronics), 바이오테크놀로지(BT), 초미세가공기술, 특성평가/계측 및 환경/에너지의 6개의 기술 분야로 분류하여 소재, 제품 및 장비 등을 선보였다. 특히, 나노소재 부문에서 기능성 코팅 및 필름, 나노입자를 이용한 페이스트 및 촉매, 다공체 등에 대한 제품 소개가 많았다. 기타 탄소나노튜브, 패키지, 도금, 솔더, 에너지 및 기계장치(분산, 잉크젯 장비, electro-spinning 장비) 등 다양한 제품 및 장치들이 출품 되었다.
2. 분야 및 국가별 주요 참여 기업
[재료·소재분야] 松下電工, 東洋包材, 綜硏化學, 東永産業, 特殊金屬工業, 楠本化成 등이 참가하였으며, [IT & Electronics] NEC, Toshiba, NanoTech, Hitachi製作所, Nascatec GmbH 등이 있으며, [바이오 Technology] NIL Technology, 시그마Tech, 住友重機共業, 富士通(주), Micro-jet 등, [초미세 가공기술] (주)EME,(주)SNT, NIL Technology, SCIVAX(주), 나노탄소연구소, [계측 ·평가] 岩通計測(주), 大塚精工, Nano control, 日機裝, 菱化System, [환경·에너지] 于富興産, (주)KRI, 住友常事(주), Yamato과학, 理硏計器(주) 등이 참여하였다.
국가별 참여업체로는 다음과 같다. [오스트리아] Ansel limited, Asia Nanomaterials, Merit Merrell Tech., [캐나다] NanoQuebec, ecole Polytechnique Montreal, Raymor, [한국] 석경AT, LG전자, 삼성전자, 성균관대, 생기원, 대진산업, Ink-tech 등 많은 업체가 참가하였으며, [스위스] ALCAN Tech, Inno-X GmbH, NanoEurope, [독일] ASMEC GmbH, Bayer Material, OPTEG GmbH, [핀란드] Dekati Ltd, Nanocomp Ltd, Optics River, Panphonics, [프랑스] UBIFRANCE, ARCSIS, Nanotimes, Olmix 등이 참가하였다.

3. 분야별 주요 출품제품 및 업체
가. 기능성 코팅 / 필름
나노코팅 관련 제조기술로는 신플라즈마법, EB-PVD법, 고속 CVD법 등 최신기법이 소개 되었으며, 나노코팅 재료, 구조설계 및 제조 기술로는 나노 기공, 나노입자의 구조제어에 의한 열전도율, 고온안정성 개선, 성능해석 및 평가기술과 코팅수명, 특성평가기술, 신뢰성 기술 등의 비파괴검사 최신기술이 이용되고 있다. Osaka gas chemicals사는 코팅기술로서 무반사, 대전방지, 자외선차단, 초발수, EMI  전자파차폐 mesh필름, 마모 및 부식방지 코팅기술을 선보였고, 후지필름은 초친수성 필름을, Kakuichi kasei사는 항균수지를, National은 저굴절률 코팅제, 대전방지코팅 및 친수성 코팅기술을 소개하였고, NEDO는 초발수/초발유 코팅기술에 대해 전시하였다. Gelest사는 SAMS (Self Assembled Monolayers) 기술에 대해 소개하였다.
나. 나노입자 응용
나노입자 제조관련 기술로 나노입자형성의 메카니즘 해석 및 이를 응용한 분체설비 전시되었으며 나노입자 계측 및 분석 기술,  나노입자의 입경 및 입도분포 측정기술이 소개되었다. 나노소재 가공장치로 고온, 고압에서 다양한 용액을 전해적으로 spray시켜 가공 수십~수백 나노레벨의 입자, 미세구조제어, 표면형태제어가 가능하며 복수성분의 나노 mixing, 다층 코팅관련 기술이 전시 되었다. 관련 제품으로 [3M] 고흡음성 수지, [대연화학] 귀금속 나노입자 페이스트, [스미토모 오사카 시멘트] Nano porous silica, [일본판소자] 귀금속 나노 콜로이드 촉매 응용, [enbina denka kogyo] 연료전지용 백금촉매 도금, [Inktec] 전자잉크 및 페이스트, [KRI] 나노입자-폴리머 컴포지트 기능성, 박막, [Kusumoto chemicals] 섬유상의 다공성 실리카, [Mizutani nanotechnology] 나노컴포지트 에멀션, [Nippon paint]  전기 영동법에 의한 촉매 층 형성, [Sakata] 수성 안료형 잉크젯 잉크, 기능성 안료 분산액, 유전체 분산액, [Toshiba] 고기능성 세라믹 등이 전시 및 소개되었다.
다. 패키지/기판
Fujinameplate사는 알루미(Alumi)라는 제품명을 갖는 LED용 발열기판을 소개하였다. 알루미(Alumi)는 경량, 대전류, 고열방출 및 저가격의 특징을 가지며, 알루미늄(Al) 혹은 동판(Cu)을 방열판으로 사용하고 있으며, LED칩과 기판의 결속에는 본딩(bonding)법 또는 Reflow 솔더가 가능하다.
NEDO는 저유전율 및 낮은 손실(tanσ)를 갖는 새로운 열경화성 수지 PPE 수지를 개발하였다. 이 재료는 여러 종류의 용매를 사용하여 가공이 가능하고, 강하고, 유연하며, 열 안정성 및 용매에 대한 내화학성이 우수하다. 최근 휴대전화와 같은 정보통신기기의 신호대역이 GHz 대역에 도달하고, 동작 주파수가 높아지고 있다. 한편, 신호의 유전 손실(α)는  유전상수 (ε)의 제곱과 기판소재의 유전손실(tanσ)의 곱에 비례하므로 전자기기의 고주파화와 함께 손실이 작은 저유전율의 기판소재에 대한 요구가 증가되고 있다.
라. 에너지/장치
Peccell사는 연료감응형 태양전지를 소개하였다. 태양전지에 가장 많이 사용되는 금속 산화물이 티타니아이다. 그러나 TiO2는 태양광의 경우 약 5% 이하에 해당하는 자외선만을 사용할 수 있다는 제한이 있다. 따라서 가시광선에 의하여 TiO2 반도체 금속산화물 태양전지의 전하이동을 돕는 방안으로 dye-sensitizer(염료 감응체)를 TiO2 표면에 흡착시키는 것이 제시되었다. 이들 염료들은 약 500~600μm 의 가시광선을 흡수하여 여기된 후 자신의 전자를 반도체 물질의 전도대로 주입시켜서 외부회로로 전자의 이동을 가능하게 한다. 이러한 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell)는 비정질 실리콘 태양전지보다 30% 정도 저렴한 가격으로 전기를 만들 수 있으며, 이론적으로는 33%까지 변환효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 환경부하가 적다.
Kochi 기술대학은 Zno 기반의 투명전도막을 소개하였다. ZnO는 태양전지의 비정질 Si 코팅을 위한 투명전극으로 최근에 개발되었으며, 비정질 Si 코팅은 투명전극 위에 plasma assisted CVD(PACVD) 법으로 코팅되는데 ZnO의 경우 ITO SnO2에 비해 가장 큰 분해에너지를 가지므로 인해, ITO, SnO2 위에 PACVD법에 의한 비정질 Si 코팅시 발생하는 전도도 및 투과율이 나빠지는 현상이 발생하지 않는다.
ZnO 투명전도 코팅은 아직 대면적 코팅이 개발되지 않았으며, 높은 전도도를 위해서는 유리 기판가열이 필요함에 따라 ITO와 마찬가지로 최대 코팅제품 크기는 유리 기판의 두께에 영향을 받을 것이다. ZnO의 응용분야로는 기능성 스위치, 전원 쉴드재 및 센서에 응용되고 있으며, ITO 대체용의 투명전도막으로 기대를 모으고 있다. 전시된 장비 중에서 특이한 것으로는  [MECC사, Kato tech사] 나노파이버 제조를 위한 Electro-spinning 장치를 소개하였으며, electrostatic force에 의해 낮은 점도 상태의 polymer를 사용하여 순간적으로 섬유형태로 방사하여 product를 얻는 방법이다. [EKO instruments]사는 레이저를 이용한 건조속도 측정로써 건조 매카니즘 규명도 가능하다. [Microjets]사는 소형 잉크젯 장치를 선보였다. 전기방사법은 micrometer단위의 직경을 갖는 물질을 이용하여 nanometer단위의 섬유를 만들 수 있다는 중요한 특징을 가지고 있다. 이러한 기술은 직경 20nm-1μm의 나노 파이버를 만드는데 사용되는 신기술이다.
4. 맺음말
나노기술은 세계 선진국에서 첨단 선도 기술로써 이 분야의 기술 주도권을 잡기위한 미국. 일본 및 유럽 등의 선진국들의 경쟁이 치열해지고 있다. 이번의 종합전시회는 소재(Materials), 정보통신/전자(IT/Electronics), 바이오테크놀로지(BT), 초미세가공기술, 특성평가/계측 및 환경/에너지의 6개의 기술 분야로 분류하여 전시하였으며, 나노소재의 합성 및 제어를 바탕으로 정보통신(IT) 및 BT와 융합된 응용분야들이 제시되었다. Ag 나노입자를 사용한 전자잉크는 향후 IT 및 전자산업의 발전에 큰 영향을 줄 것으로 사료되며, 국내의 잉크테크 및 석경이 다양한 종류의 제품을 선보였다. 나노다공성 소재기술은 일본의 업체가 주로 전시하였으며 저유전율의 전자소재, 흡착 및 흡음, 촉매담체, 경량단열 및 굴절률 조절 필러 등의 다양한 응용분야를 전시하였다. 나노기술은 정보통신을 비롯하여 반도체 집적기술의 물리적 한계를 극복할 사실상 유일한 대안으로 주목 받고 있는 핵심소재 기술이므로 관련 소재 및 공정기술 개발에 관심을 기술이고, 또한, 응용분야의 확대를 위하여 다양한 아이디어가 요구된다고 사료된다.

Nanotech 2007 전시회 전경(Big-Sight, Tokyo)
대전방지코팅, Osaka gas chemicals
Hydrophobic coating, Fuji film
섬유상의 다공성 실리카, Kusumoto chemicals
LED용 발열기판, Fujinameplate
저손실 및 저유전율소재, NEDO
연료감응형 태양전지, Peccell
ZnO 투명전도막, Kochi university of tech
Electrospinning 장치, MECC