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한성 설
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1 2016년도 한국표면공학회 춘계학술대회 논문집 2016년 5월 26일(목)-27일(금) 군산대학교(전라북도 군산시) 주 최 : 한국표면공학회 후 원 : 마이크로이미징, 프론틱스, 안톤파 코리아, 디케이인스트루먼트, 에이티프런티어, 주식회사 헬무트피셔코리아, 와이엠티주식회사, 지상중전기, MSC, 한국도금공업협동조합, INTERFINISH 2016, 고려비철금속, 풍원화학, 익스톨, 주식회사 녹색기술단, 인천화학, 한가람화학, 호진플라텍, 반월도금사업협동조합, 한국생산기술연구원, 대진표면처리약품, 보성초음파산업, KG ETS

35 총회초청강연 1. 한국표면처리계의 여명기 - 염희택(한국표면공학회 초대회장) 2. 반도체 식각 장비 개발의 경쟁력 - 김남헌((주)APTC) 3. 금속 3D 프린팅을 이용한 인공고관절 표면 코팅 연구 - 김정성(건양대학교) - 1 -

37 PL 년도 한국표면공학회 춘계학술대회 논문집 한국표면처리계의 여명기 염희택 한국표면공학회 한국의 금속표면처리의 기술의 역사는 1945년의 일제로부터 해방된 후부터이다. 그 후 1950년의 625사변까 지는 암혹기로 한국에서는 표면처리 기술을 거의 찾아볼수가 없었다. 부산의 정공사라는 도금회사가 일제의 구시대적인 도금방법을 답습하고 있는 외에 타지역에서는 미미한 존재였다. 625사변중에 국방부에서 창설한 국방과학연구소가 설립되고 부산으로 피난을 가면서 각종 기술의 개발이 시 작되었다. 본인도 이의 연구관의 일원으로 부산 피난사리 중에 알루미늄의 양극산화의 개발을 요청받어, 실헙 실에서 처음 교류법을 개발하여, 피난살이에 필수품인 알미니늄 식기를 생산하는데 적용시켰고, 이것으로 인 하여 1953년 서울 수복 후에도 알루미늄 산화피막계의 자문을 하였고, 이의 일종으로 한국 최초로 1965년 동 양강철의 알루미늄 샷시에 양극산화처리를 정립하였다. 이러한 인연으로 1955년 서울대와 미국 미네소다대의 자매관계로 1년간 미네소다대학의 대학원과정을 이수 하는 과정에서 한국의 덕영알루미늄으로부터의 새로운 양극산회법의 도입의 요역을 받었다. 이로서 1956년에 미국 Hansung-Van-Munning Co.(M&T사를 거처 현 atotech)와 독일 LPW사(OMI, Enthone을 거처 현 MacDermid)를 방문하면서 알루미늄 양극산화의 직류산화범, 전해연마법, 도금의 광택제의 적용범 등을 도입하 면서, 표면처리의 신기술을 한국에 전파하기 시작하였다. 이러한 결과로 한국에도 일본 같이 표면처리 학술단체가 필요하다고 느끼여, 1963년에 [한국표면기술협희]라 는 명칭으로 학회를 창립하였고 후에 [한국표면공학회]로 개칭하면서, 현재 53년째가 되었다. 1967년에는 [금속표면처리]라은 600여쪽의 당행본이 최초로 발간되어, 많은 표면처리인의 기술의 바탕이 되었 고, 이 책은 당시에 기술부몬의 베스트셀러의 하나가 되었다

38 PL 년도 한국표면공학회 춘계학술대회 논문집 반도체 식각 장비 개발의 경쟁력 Competitiveness of Semiconductor Dry Etching System Development 김남헌 a,* a* (주)APTC ( 초 록: 반도체 소자 가공 사업은 메모리 분야에서 한국 기업들의 시장 장악력이 세계 1위로 올라선 유일한 업종이라고 할 수 있다. 수익률 측면에서는 세계 1위인 인텔과 비교 했을 때 아직 격차를 인정할 수밖에 없으며 그 원인을 살펴보면 핵 심 장비의 수입에 지출되는 자본이 대부분을 차지하고 있음을 알 수 있다. 과거 글로벌 10대 기업들이 장비 공급을 경쟁 했다면 현재의 건식 식각 장비 분야는 3개의 기업으로 압축되어 있고 노광 장비는 Nikon, Canon과 같은 굴지의 일본 기업 들마저 네덜란드의 ASML에 선두를 내준지가 오래다. 막강한 자본력으로 장비 개발의 첨단을 달리고 있는 실리콘 밸리의 기업에서 근무한 경험을 바탕으로 2002년 반도체 전공정 장비 중에서 가장 힘들다는 건식 식각 장비 전문 기업을 창업하 여 십여 년 동안 산화물, 폴리실리콘, 금속, LED 등 다양한 건식 식각 장비들을 자력으로 개발하면서 경험한 일들과 앞으 로의 경쟁력 강화와 시장 장악을 위해 필요한 요소 기술에 대하여 언급하며, 표면 처리 관련 분야의 지원이 필요한 플라 즈마 - 물질 표면 상호 작용에 대해서 논하기로 한다. 후기 : This work was supported by the IT R&D program of MOTIE ( , Development of Dry Etch System for 10 nm class SADP Process)

39 PL 년도 한국표면공학회 춘계학술대회 논문집 금속 3D 프린팅을 이용한 인공고관절 표면 코팅 연구 The study on the bone-ingrowth surface coating of the artificial hip prosthesis utilizing Metal 3D Printing technology 김정성 a,*, 김용식 b, 신태진 c, 유의식 c a* 건양대학교 의료신소재학과( jskimky@konyang.ac.kr), b 서울성모병원 정형외과, c (주)코렌텍 중앙기술연구소 초 록 : 최근에 정형외과 분야에서 금속 3D 프린팅 기술을 이용한 임상적 적용사례가 다수 보고되고 있으나 금속 3D 프린 터 방식에 따른 표면 코팅 특성을 연구한 사례는 찾아보기 어렵다. 미국재료시험학회(ASTM, American Society for Testing and Materials)에서 금속 소재를 이용한 3D 프린팅 공정은 대표적으로 Powder Bed Fusion(PBF)방식과 Direct Energy Deposition(DED)방식으로 분류하고 있다. 임상에 3D 프린팅을 활용하기 위해서는 이러한 공정의 특성에 대한 이해가 중요 하며 특정 공정에 적합한 제품 연구 및 개발 방향 설정이 매우 중요하다. 무시멘트형 인공고관절의 수명은 인체 해면골과 접하는 인공비구컵의 다공성 구조 및 특성에 의해서 인공고관절의 수명이 결정되기 때문에 해면골과 유사한 공극 형상으 로 최적의 골 내성장(bone ingrowth) 유도를 통한 생물학적 고정(biologic fixation)이 요구되고 있다. 현재 상용화된 대표적 인 무시멘트형 인공고관절 코팅방법으로 Bead Sintering, Fiber Metal Sintering, Arc Welding, Titanium Plasma Spray(TPS) 방식들 있으나 일반적으로 코팅층 자체의 결합력이 낮으며 해면골보다 더 낮은 공극률(porosity)로 인하여 생물학적 고정 특성에 다소 낮은 한계점을 가지고 있는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 기존 기술 한계점 극복을 위하 여 금속 3차원 프린팅 방식 중의 하나인 Direct Energy Deposition(DED)의 Direct Metal Tooling(DMT)방식을 적용한 새로 운 인공관절 다공성 표면 코팅 기술 검증에 있다. 대표적인 금속 3D 프린팅 기술인 DMT 기술이 적용된 인공고관절 표면 코팅 기술을 개발하였으며, DMT 기술이 적용된 표면 코팅의 유효성을 확인하기 위하여 국제시험규격에 의거하여 상용화 된 표면 코팅 방법인 TPS 코팅의 구조적, 기계적, 물리적 특성과 서로 비교 분석하였다. 이때 시험에 사용된 시편은 DMT 및 TPS 기술을 적용하여 제작하였으며, 각 적용 방법에 따라 제작된 시편을 DMT Group 및 TPS Group으로 분류하였다. 전반적으로 DMT 기술을 적용한 새로운 표면 코팅 기술은 구조적, 기계적, 물리적 특성 관점에서 기존 상용화된 TPS 표면 코팅 기술과 비교하여 보다 우수하거나 최소한 동등한 특성을 가지는 것을 확인하였다. DMT 기술을 적용한 새로운 표면 코팅 기술은 향후 무시멘트형 인공고관절 표면 코팅 기술로 적용 가능할 것으로 판단되며, 임상적 관점에 있어서도 기존 표면 코팅 기술 방식보다 보다 우수한 생존율 및 예후를 보여 줄 수도 있을 기대되었다

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