첨단세라믹스   나노

나노입자의 직접 증착 기술
편집부(외신)

Liekki는 광섬유 기술 분야에서 그 선구자적인 도핑된 광섬유 제조 기술을 인정받아 Frost & Sullivan 상을 수상하였다.
핀란드의 Lohja에 본사를 두고 있는 Likki 社는 자사 소유 기술인 나노입자 직접 증착(DND) 기술을 이용하여 광학 증폭기와 레이저에 사용되는 광섬유와 광섬유 하위 부품을 디자인·생산·판매하고 있다. Liekki는 이 새로운 나노입자 처리 공정을 넓은 범위의 산업에 적용될 수 있도록 발명·개발·상업화하였고 DND를 산업 고객에게 비광학 제품에 응용할 수 있도록 계약을 체결하였다.

광섬유에 응용
기존 도핑 섬유 제조 기술은 정확도와 생산량에 한계를 가지고 있었다. 제품 제조 시에 큰 코어, 높은 도핑과 정확한 도핑 조절이 어려웠고 여러 공정 과정이 필요했었다. 고전력 제품에서 코어 부품이 매우 중요한데 코어 재료를 잘 조절하지 못하면, 광섬유 역할을 하지 못하게 되는 포토다크닝(photodarke
ning) 현상이 생기게 된다.
“Liekki의 새로운 DND 기술은 섬유 코어에 높은 양으로 도핑할 수 있게 해준다. 이 나노 입자를 사용하면 도핑 공정을 향상시켜 더 뛰어난 균일도, 더 높은 농도, 정확한 굴절 계수 프로파일을 조정이 가능하게 된다”고 Frost & Sullivan의 연구 분석가 Hris
hikesh Bidwe씨는 설명한다. 보다 중요하게, DND 기술은 차세대 고성능 섬유에 필수적인 특성인 활성화 요소 도핑 프로파일을 굴절 계수 프로파일에 독립적으로 정확하게 조절할 수 있다는데 그 독특함이 있다고 할 수 있다. 전형적으로 광섬유는 가열 분해 또는 프리커서로 고압 증기를 사용한 화학 증기 증착(CVD) 공정으로 통해 제작되고 있다. 희토류 원소나 특정 불순물을 고압 증기 속에서 안정하게 만들 수 없기 때문에 희토류 원소를 첨가하거나 어떤 특정 불순물을 주입하는 것은 어려운 일이다. 가능한 도핑 방법들도 몇가지 단점들을 가지고 있어 적용하기에 어려운 것이 현실이다.
DND 공정에서는 프리커서 용액이 액체 형태로 직접적으로 반응 지역으로 공급되고 코어의 도핑이 단일 공정으로 일어나게 된다. 이러한 차이점으로 인해 일반적으로 문제가 되어 왔던 농도 제한을 극복하고 온라인 조절이 가능하게 되었다. 그러한 방법으로 유리는 유리 입자 형성과 함께 동시에 도핑이 되고 클러스터화되는 경향을 줄일 수 있게 된다. DND 공정은 유리 입자의 증착 공정 동안 형성 물질과 불순물 재료 사이에 존재하는 굴절율 차이를 혼합하는 것이 가능하다. 그렇기 때문에 일반 소결 상에 비해 우수한 균일성을 얻을 수 있다.
‘온라인 도핑’이 가능하다는 점은 섬유의 품질에도 중요한 영향을 미쳤다.  DND 섬유는 재료의 조성을 매우 정확하게 조절할 수 있기 때문에 포토다크닝이 잘 일어나지 않는다. 이 기술만의 독특한 장점인 단일 공정 도핑 공정 또한 커다란 코어 섬유를 빠르고 보다 저렴한 가격으로 생산할 수 있게 해준다.
섬유 레이저로 산업적, 의학적 레이저 시장을 점유하고 있으며, 극히 높은 농도로 도핑되었거나 정확한 도핑 농도가 필요하거나 코어에 정확한 조성이 필요한 섬유에 대한 수요가 점점 증가하고 있다. 회사의 솔루션은 군용&우주항공용 그리고 고전력 광대역 통신 시스템에도 사용할 수 있다. Liekki는 광섬유 증폭기, 레이저 ASE 소스 등의 다양한 분야에 사용되는 능동, 수동 섬유와 섬유 하위부품에 완전히 적합한 제품을 생산하고 있다.         

(Ceramic Bulletin)