Special UN지정 세계 유리의 해 그 의미와 유리소재의 패러다임
헬스케어 분야 유리산업

최용규_한국항공대학교 교수
임형봉_㈜하스 연구소장
김형준_한국세라믹기술원 수석연구원

1. 서론

헬스케어는 신체적/정신적 질병 또는 장애의 예방, 진단, 처치, 치료를 포괄하는 매우 넓은 의미로 활용되며,1) 헬스케어 분야로 분류될 수 있는 많은 하위분야에서 유리소재는 직간접적으로 필수적이거나 보조적인 역할을 한다. 한편, COVID-19 팬데믹으로 인하여 유리소재가 핵심적인 기여를 하는 몇 개 세부분야에서 급격한 수요증가가 발생하였으며, 이러한 변화는 해당 유리가 사용되는 제품의 사양뿐만 아니라 고속 양산성 측면에 걸쳐 전례가 없는 혁신을 요구하고 있다. 본고에서는 코로나 팬데믹 사태와 맞물려 상대적으로 관심도가 급증하는 체열감지용 열화상 카메라 유리, 백신 및 치료제용 바이알 유리, 치과용 유리, 생체활성 유리 분야를 중심으로 최신 연구개발 동향을 소개하고 향후 전망을 기술하고자 한다. 
  
2. 본론

2.1. 열화상 카메라용 칼코지나이드 유리
원적외선 대역을 매개로 사물의 온도분포를 가시화하는 열화상 카메라는 전통적인 군수분야의 수요와 더불어 근래 들어와 민수분야에서 수요가 급증하고 있다. 열화상 카메라의 요소부품은 크게 결상광학계, 이미지센서 및 구동회로로 대별될 수 있는데, 민수분야에서의 수요에 부응하기 위해서는 렌즈 어셈블리와 이미지센서의 가격경쟁력이 해결되어야 할 중요한 인자로 대두되고 있다.2) 특히, COVID-19 팬데믹 시대를 거치면서 체열감지용 열화상 카메라 관련 수요가 폭증하였으며 해당 분야는 향후 항구적인 수요 유지가 예상된다. 또한, 자율주행차로의 적용을 위하여 이미 다수의 기업체에서 많은 연구개발을 수행중이며, 최근 들어와 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility; UAM)에도 열화상 카메라를 장착하는 것을 목표로 민간부문의 투자가 시작되었다.
본고에서는 원적외선 투과 칼코지나이드 유리소재를 대상으로 상기한 동향에 대응하기 위하여 현재 진행되고 있는 조성개선 및 공정개발 동향을 간략히 소개하고자 한다. 열화상 카메라용 결상광학계는 기본적으로 굴절렌즈의 조합으로 구성되는데, 요구 사양에 따라 보통 2개 이상의 렌즈가 포함되며 광학수차를 최소화하고 렌즈 어셈블리를 소형화하기 위하여 다양한 굴절률과 분산을 가지는 렌즈가 필요하다. 그림 1에 칼코지나이드 유리를 합성하기 위한 출발물질과 용융-급랭법으로 제작한 잉곳, 몰드성형공정을 위한 프리폼 등의 전형적인 형상을 확인할 수 있다.3)

그림 1. 칼코지나이드 유리: 출발물질, 잉곳, 프리폼

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