신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP1

구분

■장비상용화

■반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

(관련 분야)

과제명

AP(Application Processor) 및 SoC 고속 테스트 장비 개발

1. 필요성

ㅇ Mobile 제품 및 가전에 사용되는 AP 및 관련 SoC 제품시장은 급격하게 증가하나 이를 검사하는 Tester는 대부분 수입에 의존하며 국산화는 매우 취약

- Teradyne(美), Advantest(日)이 과점

ㅇ 고속 AP 및 SoC향 제품의 생산 급증으로 Tester 수요는 매년 큰 폭으로 증가

- SoC Tester 시장 : 14.2억불(‘13) → 17.0억불(’14) → 17.2억불(‘15)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : Pattern 발생장치와 Timing 측정 장치를 통해 AP와 SoC의 자동검사 장치 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- Operating Frequency : 250 MHz 이상

- I/O Channel : 6144 Ch 이상

- Concurrent Test Architecture (AP+Logic Processor Testing구조)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Test Frequency	MHz	250	200	800 MHz (1.6 Gbps) (미국, Teradyne)
2	I/O Count	Ch	6,144	2,048	5,120 Ch (미국, Teradyne)
3	DPS Count	Ch	384	64	672 Ch (미국, Teradyne)
4	HCDPS Count	Ch	8	-	6 Ch (미국, Teradyne)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9 억원 이내(총 정부출연금 30 억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소‧중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP2

구분

■장비상용화

□반도체 ■디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□공통핵심

(관련 분야)

과제명

50인치 이상 고해상도 AMOLED-TV 패널 나노미터급 불량 검사 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 스마트폰 위주의 소형 AMOLED에서 대면적 AMOLED-TV로 확대되고 있음

ㅇ 대면적 AMOLED-TV의 제품화가 시작되었으나 아직까지 생산 수율이 낮아 시장 선점 및 확대의 제약 요소가 되고 있음. 대면적 AMOLED 패널 불량 검사 기술은 생산 수율 향상을 위해 절대적으로 필요한 기술이나 아직까지 적합한 장비가 개발되지 않음

ㅇ 대면적 AMOLED-TV의 해상도가 UHD급으로 향상됨에 따라 이에 대응할 수 있는 검사 장비 기술을 개발함에 의해 차세대 장비 분야에서 국내 장비의 경쟁력이 대폭 향상될 수 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 50인치 이상 고해상도 AMOLED-TV 패널 나노미터급 불량 검출 장비 개발 (TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

o AMOLED 패널 불량 검출 시스템 개발

- Backplane, 화소 및 봉지 불량 검출 개발

- 패널 크기 및 해상도 : 50인치 이상, Full HD/UHD

- 불량 검출 능력 : 200 nm 이하 결함

- 다층박막의 불량 검출 광학계, 알고리즘, 시스템 개발

* 특정 파장 또는 파장대의 광원과 패턴을 사용하여 패턴의 불량 검출

- 검출 결함 자동 분류 기술 개발

- 결함 위치 정확도 향상 기술 개발

- 수리장비 연동기능

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	패널 크기	inch	≥ 50	-	-
2	패널 해상도	화소	FHD/UHD	-	-
3	패턴 결함 검사 감도	nm	< 200	> 1,000	500 (이스라엘/Orbotech)
4	검사 속도 @ 200nm 감도	패널	> 4	-	-
5	결함종류 자동분류 정확도	%	>90	70	80 (이스라엘/Orbotech)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소‧중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP3

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 ■LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

□ 공통핵심

과제명

생산성 향상 백색 광원용 인쇄형 스마트 패키지 제조 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 기술의 시급성 및 상업화

- LED 시장의 성장 및 확대와 더불어 광원가격 하락에 따른 생산혁신을 위한 소재․공정개발을 통하여 원가절감 및 대량생산을 위한 선도기술 요구

- 기존 PLCC 패키지의 공정 크기로 COB 모듈의 생산성 향상시키기 어려움.

- 저가격화* 통합형 LED광원모듈 (COB)은 2010 년도 이후에 국외 선진사의 개발확대 및 적용 전망 예견

* 1,000 lm 당 약 1/15 수준으로 저가격화 (1 $/klm) 진행을 위한 대량 생산 기술 준비 중임.

ㅇ 대면적 스마트 패키징 LED의 시장성

- ‘18년 LED 응용 시장은 1,201 억불로서 약 108 억불의 시장 점유 예상

* LED 전체 시장 대비 광원은 30 %로서, 광원 시장의 30 % 점유율로 예측 (Strategies Unlimited 2012, Lightway 2012 및 한국광산업진흥회 분석 자료)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 생산성 향상 백색 광원용 인쇄형 스마트 패키지 제조 연속 공정 및  통합 장비 개발 (TRL : [시작] 4 단계 ～ [종료] 8 단계)

- 형광체 연성 sheet coating/lamination 공정 및 제조 장비 개발

- 신뢰성 맞춤형 접합재 소재 개발 대면적 인쇄 및 조립 공정 및 제조 장비 개발

- 봉지재 multi-dispensing-header 및 도포 공정 방법 개발

- Wireless bonding 공정 및 vertical interconnection 장비 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	장비 생산 크기 (폭)	mm	600 이상	200	300 (미국/Cree)
2	광원조립밀도 (@1mm2LED)	EA/cm2	16 이상	-	-
3	접합재인쇄면적/두께	mm / um	0.3 / 5 이상	0.3 / 10	0.3 / 10
4	접합 정밀도 (소자 ～ 배선)	um	5 이하	-	N/A
5	Wireless via aspect ratio (dia./depth)	-	1.2 이하	-	-
6	배선폭	um	50 이상	150 (inktech)	50 (일본/이비덴)
7	생산성 (광원엔진 모듈 기준, 7W급 이상)	EA/s	13	5.6	8 (대만/Edisonopto.)

※패키징 1 개 In-Line 공정에서 7W 모듈 생산량을 최대 300K/월, 효율 80 % 산정하여 계산

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 10억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP4

구분

■ 장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED ■그린수송 □바이오 □의료 □방송

□ 공통핵심

과제명

자동차 파워트레인 샤프트 가공용 8축 복합가공기 개발

1. 필요성

ㅇ  절삭 공작기계 수요의 40%를 차지하는 자동차 산업의 장비 국산화 비율은 50%를 넘으나, 엔진/파워트레인의 최종 핵심 공정장비의 수입으로 인한 적자는 오히려 확대

-  Input Shaft와 같은 파워트레인 부품은 In-line 공정의 생산성 한계로 밀링-선삭-호빙을 한 번에 가공할 전용 복합기가 요구됨(기존 日무라텍 등 NC선반/머시닝센터에 의존)

- 이러한 가공기는 기술집약도 및 산업파급성이 큰 전용기로, 수입대체 뿐 아니라 선진 자동차부품사와 생산성 경쟁에서 우위확보 가능

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  다양한 자동차 파워트레인 샤프트 생산에 요구되는 밀링, 선삭, 호빙 절삭공정을 하나의 장비에 복합화한 공정집약형 8축 복합 가공기 개발
(TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

-  밀링-선삭-호빙 복합가공 시스템 구조 설계/제작 기술(밀링 4축, 선반 3축, 샤프트 Clamper 1축)

·  틸팅형 빌트인 타입 고속 밀링주축(Main Tool Spindle) 및 컬럼형 이송계 설계/제작 기술 개발(24,000rpm, HSK타입)

·  직구동모터(Direct-Drive Motor) 방식 고정밀 선삭 스핀들 개발(12,000rpm, 1/1000°)

-  실시간 공구파손/마모감시 및 자동 공구위치 보정기술

-  샤프트 클램핑 및 다축 동시제어 기술 개발(5축 동시제어, 열변형 제어)

- 자가진단기능을 통한 불량발생 방지기능 및 절삭유의 유량, 압력 등 자동모니터링이 가능한 쿨링시스템 기술개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	메인 밀링 스핀들의 최대 회전속도	rpm	24,000	18,000 (범용M/C 기준)	20,000~24,000 (일본/Mazak)
2	선삭 스핀들의 최대 회전속도/분해능	rpm/°	12,000/ 0.001	8,000/0.002 (NC선반 기준)	10,000/0.001 (일본, 무라텍)
3	홀가공 위치 정밀도	mm	±0.005	±0.010	±0.007 (일본/NSK)
4	파워트레인 샤프트의 진원도 및 원통도	㎛/㎛	8/10	-/-	8/10 (일본/무라텍)
5	기어가공 정밀도 등급 (@Involute Spline)	KS B ISO 1328	3	4	3 (독일/KOEPFER)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 10억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP5

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 ■바이오 □의료 □방송

□공통핵심

(관련 분야)

과제명

디지털 세포 이미징 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 세포 이미징 장비는 주로 광학 현미경에 기반하고 있으며 전 세계적으로 1조원 이상의 시장을 형성하고 있으며 독일과 일본의 전통적인 광학 회사에 의하여 지배되고 있음

ㅇ 최근 미국의 벤처기업인 AMG 사에서 출시한 디지털 방식의 세포 이미징 장비가 광학 현미경에 기반한 세포 이미징 시장을 빠르게 대체하고 있으며 과거 필름카메라가 디지털카메라로 대체된 것과 같이 신산업을 형성할 것으로 예측됨

ㅇ 따라서 이머징 마켓인 디지털 세포 이미징 장비 시장에서 가격 경쟁력과 제품 경쟁력을 동시에 갖춘 장비의 개발이 필수적이고도 시급함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 디지털 세포 이미징 장비 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 5개의 배율, 3개의 컬러 이상에서 세포 이미징이 가능한 이미징 시스템 개발

- 고감도 형광 이미징, 위상차 이미징이 가능한 무한 보정 광학계 개발

- XYZ stage, filter changer 등이 내장된 전자동 이미징 시스템

- 자동 cell counting, 형광 intensity 분석, transfection 효율 분석, 3D deconvolution 알고리즘이 내장된 통합 소프트웨어 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	자동화 기능 보유 축 수	axis	5	1	5 (미국, AMG)
2	동시 관찰 컬러 수	개	3	2	3 (미국, AMG)
3	분석 소프트웨어 모듈 수	개	> 5	2	> 7 (일본, Keyence)
4	가격 경쟁력	불	< 45,000	-	> 60,000 (미국, AMG)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소‧중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP6

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 ■의료 □방송

□공통핵심

과제명

반도체 laser·LED를 활용한 치과용 다용도 핸드피스 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 치과는 연조직과 경조직의 치료가 함께 이루어지고 치료부위가 협소하므로 다양한 광-레이저 기술을 이용하여야 최대의 치료효과를 기대할 수 있음

ㅇ 치과의 다양한 치료는 광원과의 상호작용에 의하여 적합한 파장과 광세기를 이용하여야 하므로, 하나의 장비를 이용한 다기능성의 다파장ㆍ다중출력 의료기기가 필요함

ㅇ 치과에서 사용되는 laser 장비는 고가의 비용과 공간점유 문제가 있으므로, 안정적인 반도체 광원의 장비확보가 필요하며, 이를 통해 소형화와 가격경쟁력 확보를 이룰 수 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 치과의 다양한 치료와 절개가 가능한 다파장ㆍ다중출력 반도체 laser·LED 의료장비 개발 (TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 8단계)

- 다양한 치아병변의 치료를 위한 다파장 laser 패키지 개발
(치아살균, 미백, 지각과민증, 잇몸 절개, 통증완화 및 근육퉁증 치료, 레진 curing용도 등)

- 다기능성 다중출력파워 continuous wave (CW) 반도체 광원 모듈 개발

- 효율적인 치료를 위한 laser⋅LED beam 핸드피스 및 tip 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	단일 핸드피스 내 치료·시술 목적별 광원의 파장	개	4개 이상 (808, 980 nm 포함)
2	광원 출력 범위	W	0.2 ~ 12		0.25 (LED) (미국, Cree) 100 (Laser diode) (미국, Coherent)
3	Circle beam	mm	0.2 이하	0.12 (치과용 CO2)	0.12 (Dental CO2 laser) (Israel, Lumenis)
4	One Line beam	mm	길이 : 5 이상 높이 : 0.1 이하

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9억원 이내 (총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소･중견기업 (의료기관 참여필수)

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP7

구분

■장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 ■방송

□공통핵심

과제명

UHDTV 야외 중계방송을 위한 실시간 무선통신 중계 장비 개발

1. 필요성

o 무선통신과 영상압축기술의 발달에 따라 두 기술을 결합하여 고화질 방송영상을 무선으로 전송하는 새로운 시장 형성

o 스포츠(마라톤, 골프, 평창올림픽 동계종목, 축구 등)와 뉴스, 각종 이벤트의 현장 생중계 가능한 UHD 대응 이동식 비간섭 무선 중계방송 시스템 요구 급증

o 4K 및 8K의 UHD 초고화질로 방송화질의 paradigm shift가 일어나고 있어 해당 기술 및 산업의 조기 선점 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : UHDTV 야외 중계방송을 위한 실시간 무선통신 중계 장비 개발

(TRL: [시작] 5단계 ～ [종료] 7단계)

o HEVC기반 UHD급 영상 무선 전송 시스템 개발

- UHD급 영상 무선전송 기술 개발

※ 채널본딩, 간섭제거 MIMO 안테나, UHD카메라 10대 이상 동시 전송 및 단말간 전송 2km이상 등

- HEVC 적용 UHD급 방송영상의 실시간 부호화기 적용

※ 압축, 전송, 관리의 세 기능을 모듈식으로 개발, 표준 인터페이스로 연동, 통합 패키지 또는 , 모듈 단위 제품화, 모듈의 대체 조합 등 다양한 상품군 형성 가능 등

- 카메라 영상 전송 및 인터캄 기능 구현, 환경에 의한 전파장애 극복 기술

o 대규모 경기와 이벤트 중계를 위한 카메라 간 연동 수신 시스템 개발

- 20대 이상의 UHD 카메라 고속 스위칭 기술 개발

- 30대 이상의 현장 노드 위치 및 상태 실시간 확인, 통합 관리하는 NMS(Network Management Station) 개발

o 시제품 제작 및 현장 실험 및 신뢰성 시험, 관련 기관의 공인인증

- 전송영상품질 성능의 공인인증 (원본대비 화질 측정-PSNR 목표치 설정, Latency 측정)

- 방송영상 전송망의 전파간섭 영향평가 공인인증 필요

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	무선전송속도(스루풋)	Mbps	600Mbps	150Mbps	190Mbps(일본, 소니)
2	카메라단-AP 무선전송거리	M	2000	100	800(RF Central, USA)
3	카메라 스위칭 Latency	mSec	100	1000	800(Teradek, USA)
4	NMS 카메라 관리 포인트	점	30	-	-
5	신뢰성확보 동작 시험 조건	도	온도(-20~60℃)@습도(~80%)	온도(0~40℃)	온도(-20~60℃)@습도(~80%)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소.중견기업

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP8

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

■공통핵심

(관련 분야) 디스플레이,  LED 장비, 의료기기

과제명

실시간 고해상도 3D 분광학 영상 검사기술 및 이미징 모듈 개발

1. 필요성

ㅇ LED 및 반도체 PCB, 디스플레이, 의료기기장비등에서 측정대상물을 인라인 검사하고 실시간으로 공정 조건에 전송하여 공정 개선을 하는 3D 분광학 (spectroscopic) 영상 검사 기술은 제조공정의 혁신을 이끄는 차세대 고부가가치 장비 산업의 성장동력임.

ㅇ 기존 표면검사 기술인 WSI, Moire, Confocal 방식은 안정성, 표면조건, 분해능, 속도 등에서 한계를 지니고 있으므로, 분광학 기술로 대면적을 실시간 고해상도 검사하여 비접촉 3차원 표면형상 및 내부결함 검사기 산업 전반에 기여.

ㅇ 경쟁력 있는 세계 최고 수준의 가공 중 불량 부위 검사 기술을 통한 수율향상으로 제조비용이 낮아져 제조산업 경쟁력을 획기적으로 높일 수 있고 불량제품 폐기에 의한 환경오염 감소로 청정제조 기반을 구축할 수 있다.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 20x20 mm2/sec의 고속 3D 분광학 영상 검사 기술 개발

(TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 대상 파장인코딩 분광학적 광신호 고속 발생 및 검출 기술 연구

- 광경로차의 기준단 고정 방식의 측정 광학계 설계 연구

- 3D 횡축 및 종축 측정 분해능 신호 분석 및 변환 기술 개발

- Ra 50 nm급 거칠기 반사표면 형상 측정 기술 개발

- 대용량 영상 Data의 고속 처리, 디스플레이를 위한 실시간 알고리즘 SW 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	초당 측정영역	mm2/sec	20x20 이상	5x5	10x10 (벨기에/ICOS)
2	축당 픽셀 수	ea	10 K 이상		10 K(벨기에/ICOS)
3	종축 측정 최대 높이차	micron	10 이상	0.5	1 (미국/Zygo)
4	종축 측정 최소 분해능	nm	5 이내		10 (미국/Zygo)
5	측정대상 표면거칠기	nm	50 이상		20 (미국/KLA)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 9억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(중소․중견기업 참여 필수)

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP9

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

■공통핵심

(관련분야) 의료, 바이오, 디스플레이, 반도체

과제명

고해상도·고속 two-photon 여기 광학 기술 및 장비 개발

1. 필요성

ㅇ Two-photon 여기 광학 기술은 수백 나노미터 수준의 높은 공간해상도를 구현할 수 있어 미세수술, 세포수준의 조직진단, 3차원 자유형태 미세구조 제작 등에 활용할 수 있음

ㅇ 2009년 원천특허 공개 이후, 기초 단계의 의료 및 바이오 분야 연구가 활발하게 진행되고 있어, 향후 산업적 응용을 통한 관련 산업의 활성화가 기대됨

ㅇ 비침습적 optical biopsy를 통한 피부질환 조기진단, 생명현상 분석 등 바이오·의료분야 뿐만 아니라 3D-microprinting을 통한 고집적 반도체 및 플렉서블 디스플레이 산업에 활용이 예상됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 2 um급 layer 해상도 및 30 fps급 속도를 가진 two-photon 여기 광학 기술 및 장비 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 대면적 및 고해상도 구현을 위한 대물렌즈 제작 기술 개발

- 고속영상 구현을 위한 알고리즘·신호처리기술 개발 및 FPGA 구현

- 광자수준 신호검출을 적용한 고감도 영상 기술 연구

- 영상진단을 통한 비침습적 optical biopsy 기술 연구

- Two-photon 여기 광학 기술을 적용한 UX (User Experience) 개념 디자인 제품 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	광학해상도	um	~2 (vertical) ~0.5 (horizontal)	-	2um (독일, JenLab GmBH 사)
2	순(net) 영상면적	um	> 500X500	-	350X350 (독일, JenLab GmBH 사)
3	영상구현속도	fps	> 30	-
4	영상신호 검출한계	photons	< 10	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 8억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(중소·중견기업 참여 필수)

신성장동력장비경쟁력강화사업 우선추진과제 RFP10

구분

□장비상용화

□반도체 □디스플레이 □LED □그린수송 □바이오 □의료 □방송

■공통핵심

(관련 분야) 그린수송, 디스플레이, 바이오

과제명

초음파 진동을 이용한 나노표면개질 공정기술 및 장비 개발

1. 필요성

ㅇ 친환경 자동차, 선박의 부품과 디스플레이, 반도체 생산장비 등에 사용되는 운동부품의 마찰에 의한 에너지 손실과 소음, 진동저감을 위해서는 부품 표면의 특성 개선을 위한 기존의 열처리, 코팅공정 대체기술개발이 필요

- 초음파를 이용한 나노표면개질 기술은 부품표면의 조직을 나노화 하여 경도를 향상시키고 마찰을 줄일 수 있는 기술로 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있음

- 특히 크랭크축의 고주파 열처리, Deep Rolling과 슈퍼폴리싱 공정을 대체하여 원가를 줄일 수 있는 기술로 주목을 받고 있음

- 예를 들어, 디스플레이 생산의 핵심공정 중 하나인 절단공정에 사용되는 생산장비의 핵심부품인 Air Knife를 본 기술로 표면처리하면 유체저항이 감소하고 표면 경도가 향상되어 수명이 1.5배 이상 증가되어 품질향상과 원가 절감이 가능

ㅇ 나노표면개질기술은 국내에서 베어링과 같은 소형부품에는 일부 적용을 하고 있으나 대형부품 등에 적용한 예가 없기 때문에 이를 위한 공정기술과 시스템 기술의 원천기술 확보가 중요(다축가공, 경도편차 최소화 및 연속가공시간 확보 등)

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 초음파 진동을 이용한대형 부품의 금속표면 피로강도와 내마모 특성 향상 및 마찰계수 저감을 위한 나노표면개질 공정기술 및 장비개발

(TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 초음파 발진기 및 진동장치 설계/제작기술(20KHz, 2,000Kw 이상)

- 다축(Multi-heads) 나노표면개질 장치기술

- 표면개질의 성능분석기술, 나노표면개질 메카니즘 연구, 타격 선단부 설계/특성 분석기술

- 나노 표면 개질 처리 통합 제어 시스템 구축

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	나노표면개질장치의 연속가공	h	48	24	24 (프랑스/Sonats)
2	표면경도 증가량	HRc	10	6	7 (프랑스/Sonats)
3	다축 표면경도증가량 편차	%	20이내	-	-
4	마찰계수	-	0.02	-	0.02 (미국, TIMKEN)
5	표면처리 깊이	um	100	-	100 (일본/프랑스, MHI/Sonats)
6	가공물의 크기(직경×길이)	mm	1,500×1,000	300×300	300×300(미국, 신시내티)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘13년 8억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(중소․중견기업 참여 필수)