재료연, 마찰 줄이고 덜 닳는 은 복합도금 기술 개발 작성일 07-01 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="qLZceQmjvi"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="48858dab13dbcd96c04f3f0463f2b2b887f858663df6e37fff72977cb53afc9d" dmcf-pid="Bo5kdxsAlJ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김세일 한국재료연구원 선임연구원(왼쪽 사진), 이수진 학생연구원." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/01/joongang/20260701164706561lvqp.jpg" data-org-width="727" dmcf-mid="znGNx8DgSn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/01/joongang/20260701164706561lvqp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김세일 한국재료연구원 선임연구원(왼쪽 사진), 이수진 학생연구원. </figcaption> </figure> <p contents-hash="683bdc9cd82acba66d80b594a63cc53d538092879b342f278c6546536ecf24be" dmcf-pid="bS4HOwFYSd" dmcf-ptype="general"> 한국재료연구원(KIMS·원장 최철진)이 기존 은도금보다 단단하고 덜 닳는 은(Ag)-PTFE 복합도금 기술을 개발했다. 한국재료연구원 에너지·환경재료연구본부 김세일 선임연구원 연구진은 시안화물을 사용하지 않는 산성 은도금액에 PTFE 나노입자를 안정적으로 분산시키는 기술을 구현했다. 이를 통해 기존에 동시에 확보하기 어려웠던 경도와 저마찰·내마모 성능을 함께 높였다. </p> <p contents-hash="b3251b683cc1e6ca135e1ed289562e096b09748afbe71b31e440ef5b2063d096" dmcf-pid="Kv8XIr3Ghe" dmcf-ptype="general">은도금은 전기전도성이 높아 전기차 커넥터, 자동차용 릴레이, 전자기기 스위치의 접점 등에 널리 쓰인다. 하지만 은은 비교적 무른 금속이라 커넥터를 반복해서 꽂고 빼거나 릴레이와 스위치가 계속 작동하면 표면이 긁히고 마모될 수 있다. 은도금층이 손상되면 전기 접촉이 불안정해질 수 있어 내구성을 높이는 기술이 필요했다. </p> <p contents-hash="cfa59df733a3a6a0525d801e0a84020a31597a98b238e876a54a5fe2041bf0c7" dmcf-pid="9T6ZCm0HCR" dmcf-ptype="general">이를 해결하기 위해 마찰이 낮은 PTFE 입자를 은도금층에 넣는 연구가 진행돼 왔다. PTFE는 일반적으로 ‘테플론’으로 알려진 소재로, 부품이 부드럽게 움직이도록 마찰을 줄이는 역할을 한다. 다만 도금액 안에서 쉽게 뭉치고, 많이 넣으면 도금층이 약해지는 문제가 있었다. 적게 넣으면 마찰 저감 효과가 충분하지 않아 경도와 저마찰 특성을 동시에 확보하기 어려웠다. </p> <p contents-hash="96b7443245b1a21510731a256ae728ce0ec18f07ec25d1f28bea6e40cb3ab8f4" dmcf-pid="2yP5hspXSM" dmcf-ptype="general">연구진은 도금액에서 쉽게 뭉치는 PTFE 나노입자의 분산을 정밀하게 제어했다. 시안화물을 사용하지 않는 산성 은도금액에 불소계 계면활성제 FC-4를 적용하고, 도금액의 산성도와 계면활성제 농도, PTFE 첨가량을 조절해 입자가 은도금층 안에 균일하게 자리 잡도록 했다. 실험과 분자동역학 시뮬레이션을 통해 계면활성제가 PTFE 입자를 안정적으로 분산시키는 원리도 규명했다. </p> <p contents-hash="87eb8d6aaea567563f83442d4f50128cdec538f55c204fcaf3b484e6441ccda3" dmcf-pid="VWQ1lOUZvx" dmcf-ptype="general">고르게 분산된 PTFE는 은도금층 안에서 고체 윤활제처럼 작용해 마찰을 줄였고, 은 결정은 작고 촘촘하게 형성돼 도금층을 더 단단하게 했다. 개발된 Ag-PTFE 복합도금층은 순수 은 도금층보다 경도가 약 23% 높았다. 마찰계수는 0.2 이하로 나타났고, 내마모 성능도 확인됐다. </p> <p contents-hash="9fe7f0abc63b6f3930e56731d12b86474a7c736ade21b65803b7cb7d2ae39555" dmcf-pid="fYxtSIu5yQ" dmcf-ptype="general">은(Ag)-PTFE 복합도금 기술은 전기차 커넥터와 릴레이 접점, 스위치, 리드프레임, 전자부품 단자처럼 금속 표면이 반복해서 맞닿고 움직이는 부품에 적용할 수 있다. 전기차 고전압·고전류 부품 사용이 늘면서 진동과 반복 작동에도 안정적인 접촉 상태를 유지하는 기술의 중요성이 커지고 있다. </p> <p contents-hash="b6d68ba2da06a993f4c96b67ca83146d5a8b51df249bbfaa0ada15611037c8e8" dmcf-pid="4GMFvC71TP" dmcf-ptype="general">이 기술은 독성이 높은 시안화물을 사용하지 않는 산성 은도금액을 기반으로 한다. 작업환경 안전성을 높이고 폐수 처리와 환경 규제 대응 부담을 줄일 수 있다는 점에서도 의미가 있다. </p> <p contents-hash="6bd2d5e7bf2ceb426acc50a30adad72ed7cf3bd74b393937b865f6aa827091f2" dmcf-pid="8HR3ThztW6" dmcf-ptype="general">김세일 한국재료연구원 선임연구원은 “이번 기술이 적용되면 시안화물 사용 부담을 줄이면서도 반복 접촉 환경에서 더 오래 견딜 수 있는 고기능성 은 도금층을 구현할 수 있을 것으로 기대한다”며 “향후 전기차 커넥터와 전자부품 접점 등 실제 부품에서 성능을 검증하고, 대면적·양산 공정으로 확대하겠다”고 말했다. </p> <p contents-hash="c4055c90a5576fd6114804b1fb2f282ac7a096cff346db25c1201569e6030faa" dmcf-pid="6Xe0ylqFh8" dmcf-ptype="general">이번 연구는 산업통상자원부 기술혁신사업과 과학기술정보통신부 지원 KIMS 기본사업을 통해 수행됐다. 연구 결과는 재료공학 및 표면 처리 분야 국제학술지 ‘Surface & Coating Technology’에 6월 8일 온라인 게재됐으며, 관련 특허 출원도 진행 중이다. </p> <p contents-hash="b5fa0b693d010ecf0803036e8d75697c2cae11554dd00aff9dd0f3bbb68192ec" dmcf-pid="PZdpWSB3h4" dmcf-ptype="general">김나혜 인턴기자 kim.nahye1@joongang.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 중앙일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 정찬국, 강등 아픔 딛고 PBA 드림투어 2차전 정상 07-01 다음 공정위, ‘인앱 결제 갑질’ 구글 제재 착수…최대 8500억원 과징금 07-01 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
