◎KIST 백영준 박사팀 5년만에 개가/‘다음극 직류플라즈마 화학장치’ 새기술 개발/합성비용 기존방식의 절반… 미서 특허 획득

플라즈마를 이용한 공업용 다이아몬드 합성기술이 세계 처음으로 국내에서 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 박막기술연구센터 백영준·은광용 박사팀은 지난 93년부터 4년6개월동안 총 8억원의 연구비를 들여 고출력 반도체 핵심소재 등으로 쓰이는 1㎜ 두께의 다이아몬드후막을 합성하는데 성공했다고 28일 밝혔다.

백박사팀은 양극과 음극 하나씩만을 사용하는 기존의 플라즈마 제조방식과 달리 하나의 양극에 여러개의 음극을 이용하는 이른바 ‘다음극 직류 플라즈마 화학장치’란 새로운 개념의 기술을 활용,공업용 다이아몬드를 만들어 냈다.양극과 음극 사이에 직류전압을 가해 플라즈마를 만들고 여기에 수소와 메탄가스를 혼합,활성화된 혼합가스의 화학반응을 통해 다이아몬드 후막을 합성했다.

백박사팀은 다이아몬드 합성 기술과 관련,미국특허 2건과 국내 특허 3건을 획득했다.백박사는 “직류전원과 음극의 수만 늘려주면 직경 15∼20㎝ 크기의 후막 합성도 가능하다”면서 “합성비용이 기존 방식의 절반밖에 들지 않는다”고 설명했다.

연구진이 합성에 성공한 다이아몬드후막은 천연다이아몬드와 구조 및 성질이 동일한 것으로 경도가 매우 크고 열 전달속도가 구리보다 5배 남짓 빠르며 빛의 투과성이 뛰어난게 특징.부도체의 성격을 띠고 있어 절삭공구 등의 가공용 공구를 비롯,고출력 반도체용 기판·자외선 감지용 특수센서와 같은 미래 산업분야의 핵심소재로 고루 활용될 수 있다.



플라즈마는 전기에너지로 기체를 활성화시켜 만든 기체혼합물로 고체·액체·기체에 이은 ‘제4의 물질’로 불린다.<박건승 기자>