기계硏, 초정밀가공기 국산화 성공

BLU용 대면적 미세패턴광학필름 생산 가능, 한해 100억원 수입대체효과 전망

[아시아경제 이영철 기자] 국내 처음 초정밀가공기가 상용화됐다. 한국기계연구원(원장 최태인)이 액정화면 뒤에서 빛을 내는 역할을 하는 광원장치(LCD Back Light Unit, 이하 BLU)용 대면적 미세패턴 광학필름 생산을 위한 초정밀가공기를 개발했다.

11일 기계연구원에 따르면 첨단생산장비연구본부 박천홍 박사팀은 지식경제부 산업원천기술개발사업인 ‘대면적 미세 가공장비 원천기술 개발(참여기업 세스코)’ 사업을 통해 초정밀 롤 금형가공기의 원천기술을 개발, 상용화했다.

초정밀 롤 금형가공기는 액정표시장치(LCD)의 BLU를 이루는 미세패턴 광학필름 생산을 위한 초정밀 롤금형을 가공하는 장비다. 약 2m 길이의 롤금형에 다이아몬드공구를 이용, 20~100㎛ 주기의 미세패턴을 일정하게 가공할 수 있다.

PET 등의 베이스필름에 UV(자외선) 경화형 광학소재를 코팅하고 프리즘 패턴, 렌티큘러 패턴 등 필요한 미세패턴이 가공된 롤금형을 코팅된 광학소재에 그대로 복사한 뒤 UV를 이용해 패턴을 경화시키면 베이스필름 위에 미세패턴이 성형된 광학필름이 만들어지는 게 연속성형공정 원리다.

이 공정에 쓰이는 미세패턴마스터를 롤 금형이라 한다. 이 때 대면적의 롤금형을 정밀하게 가공할 수 있는 장비인 초정밀 롤금형가공기가 필수다.

기계연이 개발한 초정밀 롤금형가공기는 전축에 유정압 베어링 및 리니어 모터 등의 무마찰요소를 적용했다. 2㎛/2m의 어긋남이 거의 없는 직선으로 보인다. 또 최대온도상승 0.5℃ 안의 냉각성능을 갖는 등 기술적 면에서 선진국수준의 성능을 갖고 있다.

초정밀가공기분야는 기술적 어려움으로 미국, 일본 등에서 수입해왔다.

특히 초정밀 롤금형가공기는 대당 10억~20억원에 이르는 장비다. 기계연구원의 국산화개발로 외국장비 값의 60~70%로 공급할 수 있게 됐다.

또 새 제품개발 및 양산과정에서 국내 기업 끼리 긴밀하게 협력할 수 있어 국내 광학필름산업분야의 가격경쟁력 확보 및 기술력 향상에 도움이 될 전망이다. BLU용 광학필름시장은 지난해 기준으로 약 45억 달러(약 4조9000억원) 규모다.