[대표연구개발팀을 찾아서]세계 고분자 시장 기술로 뚫는다

⑤ 화학연 정보전자폴리머센터

연질회로기판용 폴리이미드필름 개발
LCD TV용 액정배향막 개발 성공도
연간 1천억 수입.세계시장 진출 기대


전통적인 굴뚝산업에 활용되던 고분자 소재가 최근 첨단 산업발전에 바탕이 되는 획기적인 성능의 신소재로 변모하고 있다. 플라스틱과 고무, 접착제, 도료, 섬유 등 일상생활 전반에 광범위하게 사용되는 고분자 소재 활용기술은 최근 핸드폰과 TV액정 등 정보전자 산업과 만나면서 국가 성장동력으로 자리매김하고 있다. 그 변화의 중심에 선 한국화학연구원 정보전자폴리머연구센터의 현주소와 미래전략을 알아본다. <편집자 주>

▲ 이미혜 화학연구원 정보전자폴리머연구센터장을 비롯한 팀원들이 파이팅을 외치며 결의를 다지고 있다.

＃. 정보전자 폴리머 연구센터의 발자취=화학소재의 핵심인 고분자 소자에 대한 연구는 1976년 화학연구원이 설립된 이후 전담 연구팀이 조직됨으로써 시작됐다. 이는 1983년부터 본격화돼 1990년대까지 고성능 고분자연구팀에 의해 수행됐다. 이후 나노소재 개발의 중요성이 인식됨에 따라, 2003년부터 팀명이 고분자 나노소재 연구팀으로 변경됐고, 2007년 IT산업과 연계한 정보전자폴리머 연구센터로 확대 개편됐다.

센터에는 이미혜 센터장을 비롯해 박사급 연구원 9명 등 모두 23명의 연구원이 활동하고 있다. 이들은 기존의 고성능 고분자 기술을 활용한 새로운 소재개발과 양산화에 총력을 기울이는 한편, 최근에는 정보 전자사업용 고분자 및 내열 구조재료용 고분자 개발에 연구역량을 집중하고 있다.

＃. 2007년 화학연 3대 TOP 브랜드로 선정=정보전자 폴리머 연구센터가 수행 중인 첨단 화학소재의 세계적인 원천기술 확보과제는 지난해 세계 시장에서 경쟁력을 갖춘 글로벌 신약 후보물질 도출과제를 비롯해, 화학 및 생물 융합기술 및 미래 화학산업 기술창출 과제와 함께 화학연 3대 TOP브랜드로 선정됐다.

주요 연구분야로는 디스플레이용 고분자 소재분야와 내열 고분자 소재 분야, 나노입자 제조 및 고분자 나노복합재 응용분야, 폴리이미드(PI) 필름 및 유연구리적층판(FCCL) 소재 분야, 유기 전자소자용 고분자 소재분야가 대표적이다.

▲ 상용화된 폴리이미드 기반 LCD용 액정배향막 소재.

＃. 첨단 화학소재의 세계적인 원천기술 확보=대표 연구성과로는 우선 전자부품 소재로 쓰이는 연질회로기판용 폴리이미드 필름 개발을 들 수 있는데, 국내 최초로 SKC와 공동으로 폴리이미드(PI) 필름 개발에 성공했다. 외국산 PI필름 수입가 대비 30% 이상 저렴해 가격경쟁력을 확보했으며, 전량 수입에 의존하던 PI필름 대체효과를 가져올 수 있을 것으로 기대된다.

그 다음으로 디스플레이 소재로 쓰이는 대형 LCD TV용 수직배향형 액정배향막 개발이 손꼽힌다. 제일모직과 공동 개발에 성공했으며, 2006년 삼성전자 모바일 폰 모니터에 적용을 완료했다. 현재 LCD TV 적용을 위한 신뢰성 평가를 진행 중이며, 연간 1000억여원의 LCD배향막 소재 수입 대체효과 및 3000억원 규모의 세계시장 진출이 가능해질 전망이다.

또한 나노입자 제조 및 고분자 나노복합재 응용분야에서 다양한 종류의 특화된 친유기성 무기 나노입자를 보유하고 있다. 이밖에 디스플레이와 센서, 집적회로, 무선인식카드 등의 분야에서 응용이 가능한 유기박막트랜지스터(OTFT)의 핵심소재인 고순도 유기절연체를 제조하는 응용기술 등을 확보하고 있다.

▲ 수직배향형액정 배향막액

＃. 선진국의 아성에 도전하다=특정 소재 분야에서는 선도적 지위를 부여받고 있지만, 미국 등 선진국이 점유하고 있는 기존 고분자 신소재 시장을 뚫어 내기는 여간 쉽지 않다. 지난 2005년까지는 소재 개발기술의 선진국 대열 합류와 액정배향막 등 원천소재 확보에 주력했다.

앞으로는 전 세계적으로도 개발되지 않은 소재인 디스플레이용 유연(flexible) 소재 개발에 집중할 계획이다. 이를 위해 유리를 대체할 수 있는 플라스틱 판과 소재를 움직이는 트랜지스터를 전 유기화(All Organic)하는 방안 연구에 주력하고 있다.

이미혜 센터장은 “정부가 어려운 시장상황을 감안하지 않고 연구개발 성과를 독촉하는 경우가 많은데, 이는 창의적인 연구활동에 장애를 초래하고 있다”며 “일반적인 신소재 개발기간이 최소 10년 이상 소요되고 세계 시장상황이 만만치 않음을 고려한 연구활동 보장이 필요하다”고 말했다. /이희택 기자