차세대공정

[생기원R&D] 🖨세계 최초 잉크젯 액적 측정 및 모니터링 장치

잉크젯 프린팅 기술은 단순히 종이에 문서를 출력하는 단계를 넘어, 이제는 전자 소자와 디스플레이 패널 제조 분야에서 필수적인 공정으로 자리 잡았습니다. 정교한 제조 장비로서의 역할을 수행하려면 분사되는 액적의 크기가 매우 균일해야 하지만, 기존의 드롭와처 방식은 사용자의 설정값에 따라 액적 크기 측정값이 변하는 한계가 있었습니다. 수많은 이미지를 겹쳐서 관찰하는 방식은 실시간으로 변화하는 공정 상황을 완벽하게 반영하기 어려웠고, 이는 곧 제품의 품질 저하나 불량 발생으로 이어지는 주요 원인이 되기도 했습니다. 한국생산기술연구원에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 레이저 광회절 현상을 응용한 실시간 액적 측정 기술을 선보였습니다. 이 장치는 레이저와 렌즈, 고속 카메라라는 비교적 간단한 구성만으로도 잉크 노즐에서 분사되는 액적의 크기를 정밀하게 추적합니다. 분사되는 잉크에 평행광 레이저를 조사하여 얻은 회절상을 분석함으로써 미세한 변화까지 놓치지 않고 모니터링할 수 있게 된 것입니다. 이 기술은 실제 인쇄 작업이 이루어지는 도중에도 가동될 수 있을 만큼 높은 현장 적응력과 유연한 설치 환경을 자랑합니다. 본 기술은 OLED TV 생산 공정처럼 높은 정밀도를 요구하는 산업 현장에서 즉각적인 효과를 발휘할 것으로 기대됩니다. 레이저 빔이 통과할 수 있는 좁은 공간만 확보된다면 매 순간 액적의 크기를 측정할 수 있어 공정 효율을 극대화할 수 있습니다. 현재 이 기술은 디스플레이뿐만 아니라 인쇄용 배터리, 반도체 솔더볼 검사, 바이오 프린팅 등 다양한 첨단 산업 분야로의 확장을 준비 중입니다. 이는 국내 기업의 제조 경쟁력을 한 단계 높이고 글로벌 시장에서 기술적 우위를 선점하는 데 있어 핵심적인 역할을 수행할 전망입니다.