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동향

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As 및 Sb 미함유 친환경 원적외선 광학유리 소재 및 광학렌즈 기술 개발

2020-07-21 org.kosen.entty.User@7e989daa 이은진(kosen10)

분야

재료

발행기관

한국산업기술평가관리원

발행일

2020.06.24

URL

https://itech.keit.re.kr/index.do#detail|03040100|/comm/retrieveBlltDetail.do|.sub_con|searchCdtn=&searchKeyword=&pageIndex=1&blbdId=S0000010&blltSeq=65542&

첨부파일

출처 : KEIT PD 이슈리포트 2020-6월호 : 포커싱이슈

기획의도

- 가시광 영역에서 상을 획득하기 힘든 환경에서 유용하게 사용되는 적외선 영상기술은 자동차, 플랜트, 보안, 소방방재, 방위산업 등 다양한 적외선과 관련한 광학 수요가 많아 향후 중요한 기술분야로 부각될 것으로 예상됨
- 적외선 소재기술은 투과성이 좋고 물리적, 화학적, 기계적 특성이 우수한 소재를 개발하는 기술로서 특히 시장의 관심도가 높은 분야는 적외선 영역임. 그중에서도 장파장 적외선 (Long Wave Infra Red, LWIR) 영역의 투과 특성이 높은 친환경 소재 기술이며, 핵심 기술은 비소 (As)와 안티몬 (Sb)을 포함하지 않는 저마늄(Germanium, Ge) 기반 칼코지나이드 (Chalcogenide) 소재 기술임
- 저마늄 (Ge)은 적외선 소재로 가장 많이 사용되는 재료로서, 적외선 영역의 파장 투과도가 높으며 굴절률이 4 이상으로 높고 LWIR 영역의 고른 투과 특성을 보이기 때문에 AR (Anti-Reflective) coating 후에 특정 파장영역의 투과 효율을 극대화하기 용이하다. 하지만, 재료 단가가 높아 저가 시장에서는 경쟁력을 확보하는데 한계가 있다.
- 칼코지나이드 (Chalcogenide)는 주기율표 6족에서 산소 (O)를 제외한 황 (S), 셀레늄 (Se), 텔레늄 (Te) 등의 칼코젠 원소를 하나 이상 포함하는 이원계 이상의 화합물로 구성되어 있는 소재임. 적외선 광학 기기로 사용되는 칼코지나이드 유리소재 (Ge20Sb15Se65)는 Ge 성분을 약 20% 정도만을 함유하여 기존 Ge 등의 고가의 단결정 소재보다 생산하는데 소요되는 공정비용이 낮아, 향후 적외선 카메라 가격을 낮출 수 있어 주목을 받고 있는 재료임
- 적외선 투과 글라스 소재 기술은 독성이 많은 비소 (Arsenic, As) 및 안티몬 (Antimony, Sb)를 포함하지 않는 친환경 소재라는 장점을 가짐. 핸드폰 모바일 기기용 적외선 광학계에서는 친환경 칼코지나이드 소재로 이루어진 광학부품 사용이 필수적임
- 국내에서는 지금까지 Ge-Sb-Se계 저분산 소재와 Ge-Sb-S계 고분산 소재가 처음으로 국가연구개발을 통하여 양산화에 성공하였고 광학계 적용을 위한 테스트 단계에 있으나 친환경 적외선 광학유리소재 관련 연구는 전무한 실정임
- 해외 연구기관에서도 국제 연구논문 수준에서 기초 물성에 관한 연구는 진행되어왔으나, 스마트기기 광학렌즈용 친환경 칼코지나이드 유리소재, 적용성 평가 그리고 성능평가에 대한 연구는 아직까지 이루어지지 않고 있음

* 자세한 내용은 바로가기(URL)와 첨부파일을 통해 확인하시기 바랍니다.
 

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