PT 이슈
협회 및 유관단체
지난 5월 20일 오후 2시 서울 중구 소재 PJ호텔 4층 카라디움홀에서는 한국인쇄학회(회장 오성상 www.kgcs.or.kr)가 개최하는 춘계학술논문발표회가 개최됐다. 한 해에 봄·가을 두 차례 열리는 대한인쇄학회의 논문발표회 중 2016년 첫 번째로 열린 이번 발표회에는 인쇄업계 및 학계를 비롯한 관계자들 80여명이 참석한 가운데 치러졌다. 이번 논문발표회에는 초청강연으로 인쇄전자용 전극재료의 개발 동향, 친환경 인쇄를 위한 CTP 판재의 국산화, 인쇄산업 현장에서 장애인 고용에 다른 기업지원을 주제로 가연이 이어졌다. 이어 학술논문발표 내용으로는 친환경 그릴멜트의 품질 및 적용성에 관한 연구, Wearable용 전도성 Silver Paste에 의한 전극패턴 개발이라는 주제로 강연이 이어졌다.
글 | 한경환 기자(printingtrend@gmail.com)
대한인쇄학회의 차예진 총무이사가 사회를 맡았고, 김재해 박사가 좌장을 맡아 원활한 논문발표회를 진행했다.
차예진 총무이사의 개회식과 함께 대한인쇄학회 오성식 회장이 인사말을 이었다. 오성식 회장은 아침저녁으로 바뀌는 날씨에도 불구하고 학회 자리를 찾아준 참가자들에게 고마움을 전했하면서 논문발표회가 혁신을 위한 자리가 되기를 기원하면서 인사말을 마쳤다.
이어서 지난 한 해 동안 대한인쇄학회가 진행한 사업성과에 대한 간략한 발표가 이어졌다. 성과 중 하나로 최근 인쇄대사전 발간을 위해 서울인쇄조합과 MOU를 체결한 것을 소개했고, 학회의 공식 홈페이지(www.kgcs.or.kr)가 개편되어 재설되고 있음을 알렸다. 더불어 2017년 학회지 발간을 추진하고 있으면 소개했다. 덧붙여 지난해 대한인쇄학회의 간단한 결산보고를 마치고 단상에서 내려왔다.
인쇄전자용 전극재료의 개발동향
부경대학교 인쇄정보공학과 남수용
인쇄전자에 사용되는 주재료인 실버페이스트(잉크)의 활용 분야에 대한 설명을 시작으로 강연이 시작됐다. 남수용 교수에 따르면 실버페이스트의 활용 분야는 메모리 로지컬 디바이스, RFID Tag, Display, Signage, Lighting, Actuator, Smart-cloth, Lap on a chip, Battery, Solar cell, Antenna 등 셀 수 없을 정도로 무궁무진하다.
특히 터치용 디스플레이에 주로 사용되는 TSP 시장은 대형화할수록 커지고 있는 것으로 나타났다. 모바일 태블릿 PC, AIO 터치 PC, 터치 모니터, 전자칠판, DID, 무안경 3D 디스플레이와 하이엔드 디스플레이 등에도 많이 사용되는 재료다. 이렇듯 은이 많이 사용되는 이유는 비저항이 가장 낮은 물질이기 때문이다. 실제로 은의 비저항 수치는 1.62로 금(2.44)보다 훨씬 낮은 값을 가지고 있기 때문이다.
이를 바탕으로 나노 실버 기반 유연, 신축서 투명전극 필름이 적용될 TSP 제품 설명이 이어졌다. 향후 TSP 채용 스마트 디바이스는 구부러지거나 접히는 것을 넘어 늘이는 것이 가능한 형태로 변화하는 추세다. 이에 따라 현재는 개별모듈형 터치센서를 바탕으로 한 커브드 터치 디바이스 추후에는 구부리거나 몸에 착용할 수 있는 방식으로 바뀔 예정이다. 또한 유복합 터치센서를 사용하게 되면 자기, 지문인식, 미세 라이팅 스타일러스 펜 일체형 제품들이 등장하게 될 것이다.
소재 기술은 ITO 대체 소재기술이 친자원 소재기술과 초저가 친자원 터치소재 기술로 발전을 이루고, Glass 기반 터치소재는 플라스틱 기반 터치소재에서 다시 입을 수 있는 터치소재 기술이 이용될 것으로 전망했다. 이어서 장비 기술은 미세 패턴 형성 장비에서 구부리거나 착용할 수 있는 터치용 공정장비로 대체해 나갈 것으로 예측했다.
이어서 스크린 방식이나 롤투롤 라인 방식으로 인쇄된 메탈메시의 제작과 건조 등 생산공정에 대한 설명과 메탈메시의 시인성문제에 대한 해결방식과 FP 패턴에 의해 제작된 실버 페이스트에 대한 설명을 이어갔다.
끝으로 인쇄방법의 차이에 따른 실버잉크와 페이스트의 종류에 대한 설명과 이렇게 생산되 제품의 사용처에 대한 소개가 이어졌다. 결론은 향후 실버잉크와 페이스트 마켓은 2016년 현재 약간 주춤한 추세지만, 내년부터 성장세를 보일 것으로 내다봤다.
친환경 인쇄를 위한 CTP 판재의 국산화
제일씨앤피(주) 우정국 부장
두 번째 강연으로 인쇄용 판재 회사인 제일씨앤피(주)의 우정국 부장이 친환경 인쇄를 위한 CTP 판재의 국산화에 대한 강연을 시작했다.
현재 친환경적인 인쇄를 위한 노력은 무용제 잉크, 콩기름 잉크 등 잉크는 물론 FSC 인증 용지와 재생 펄프용지 등의 용지와 저알코올, 무알코올 습수액, 화학제품을 덜 사용하는 제품과 현상과정을 없앤 제품들이 주류를 이루고 있지만 우정국 부장이 설명한 것은 판재의 재활용 측면에서 본 친환경 인쇄 방법론이다.
일반적으로 알루미늄은 보크사이트를 채굴해 알루미나로 정제한 후 다시 알루미늄으로 정제하고 이를 바탕으로 알루미늄 가공품을 생산하는 단계를 거치고 있다. 이 과정에서 알루미늄과 최종제품 사이에서 재활용이 이뤄지고 있는 상황이다. 일반적 상식과는 다르게 알루미늄은 지구상에서 가장 흔한 광물로 알려져 있다. 다만 알루미늄의 원석인 보크사이트에서 알루미늄으로 만드는 과정에서 엄청난 전기 에너지를 소비하기 때문에 생산단가가 높아지는 문제가 있다. 하지만 알루미늄을 녹여 재활용 할 때 원석에서 알루미늄을 얻은 것보다 훨씬 낮은 에너지가 소모된다. 따라서 알루미늄의 재활용은 에너지 절약측면에서 상당한 이점을 가지고 있는 방법이라고 볼 수 있다.
더구나 가장 흔한 알루미늄 제품인 캔의 순도는 97.9%지만 인쇄용 판재의 순도는 99.5%나 되기 때문에 이를 재활용하게 되면 코일 제조원가를 줄일 수 있다는 점에 착안했다. 현재는 아그파가 이런 재활용에 가장 적극적으로 대처를 하고 있고, 후지필름도 적지 않은 노력을 하고 있는 것으로 알려져 있다.
따라서 판재의 재활용에 주목해야 되며 이를 위해서는 코일 제조회사와 CTP 판재 제조회사 그리고 인쇄회사를 사이에 강한 순환고리를 만들어 인쇄 판재용 알루미늄 가치 하락을 최소화할 필요가 있고, 국내의 판재회사는 물론, CTP 판재 제조회사의 역할이 중요함을 강조했다.
결과적으로 제일씨앤피는 판재 품질의 일관성을 위한 신규제조라인과 품질 균일성을 높인 안정화 설계, 고속 생산성, 설비 집약적 설계 등과 함께 판재 생산 과정에서의 불량품을 재활용한 친환경 인쇄 판재를 만들고 있음을 강조했다
인쇄산업 현장에서 장애인 고용에 따른 기업 지원
서울맞춤훈련센터 박재술 센터장
세 번째 강연으로는 한국장애인고용공단 서울맞춤훈련센터 박재술 센터장이 인쇄산업 현장에서 장애인 고용에 따른 기업 지원이라는 주제로 강연을 시작했다.
한국장애인고용공단의 설립 취지는 장애인이 직업생활을 통해 자립할 수 있도록 지원하고, 사업주의 장애인 고용을 전문적으로 지원하기 위하여 생긴 것으로 장애인 취업 지원 및 직업능력개발, 사업주의 장애인 고용지원, 장애인 고용여건 조성 등을 골자로 하는 설립목적과 주요기능을 가지고 생겨난 조직이다.
이에 따라 기업지원 및 고용창출사업을 둘러보면 아래와 같다.
1. 고용의무 이행지원
2. 장애인 고용부담금
3. 장애인 고용장려금
4. 장애인표준사업장 지원
5. 장애인고용시설장비 지원 및 융자
6. 고령자 고용환경개선융자
기초 내용으로는 고용의무 사업체의 장애인 고용 확대를 위한 다양한 기업지원사업과 고용서비스를 제공하는 제도다. 월편균 상시근로자 50인 이상 사업주를 대상으로 하는 노력 가운데 전체 장애인 고용률 추이는 2008년 1.73%에서 2014년 2.54%로 소폭 증가한 것으로 나타났다.
더불어 22016년에 달리진 장애인 고용제도로는
1. 중증장애인 인턴제
2. 장애학생 취업지원(워크두게더센터)
3. 중증장애인 근로지원인
4. 고용부담금
5. 고용장려금
6. 보조공학기기 지원사업
7. 근로지원인 서비스 제공
8. 장애인 고용관리비용 지원 등이 그 내용이다.
이중 중증장애인 인터제도는 고용률이 현저히 낮은 중증장애인을 대상으로 한 제도로서, 사업체 근무 경험을 제공하고 직무능력 향상 및 정규직 전환을 제고한다. 끝으로 장애인 고용관리비용 지원은 장애인을 고용하거나 고용하려는 사업주에게 장애인의 적정한 고용관리를 위하여 작업지도원을 배치하는 데 필요한 비용을 최대 3년간 지원하는 것을 골자로 사업내용이다.
친환경 그린멜트(Green-Melt)의 품질 및 적용성에 관한연구
하영백, 조상익, 서동일, 황재만, 구철회
초청강연에 이어진 학술논문발표 첫 번째로는 인쇄용 제본은 물론 현대 산업전반에 걸쳐 다양한 분야에서 사용되고 있는 접착제의 일종으로 핫멜트의 친환경 제품인 그린멜트에 대한 연구발표다. 친환경 그린멜트의 품질 및 적용성에 관한 연구라는 주제를 ㈜프린피아 기술연구소 하영백 박사의 발표로 이어졌다.
하영백 박사는 현대의 모든 산업에서 친환경화는 중요한 현안으로 대두되고 있다고 전제하고, 이러한 시대의 조류에 발맞추어 인쇄산업에서의 친환경화 또한 꼭 해결해야 할 과제에 해당한다고 설명했다. 이러한 환경문제에 관한 다각적인 검토가 선진국으로부터 시작되어 사업장 중심에서 제품 중심으로 변화하고 있으며, 유럽의 경우 RoHS(Restriction of Hazardous Substances)와 같은 특정 유해성 화합물의 사용제한 지침을 규정하여 시스템적으로 관리하고 있다고 설명했다. 이러한 제품에 대한 환경문제는 소비자, 환경단체, 기업 및 정부 간의 합의를 거치면서 지속 가능한 개발 및 소비를 위한 국제협약, 정부의 규제 혹은 시장에서의 요구 등으로 나타나고 있다고 밝혔다.
또한 미국과 일본 등지에서도 친환경 인쇄를 위한 다양한 방법을 모색 중으로 특히 인쇄재료 중 잉크, 종이, 습수와 같은 분야에서 친환경 부분에 상당한 연구결과가 나오는 것으로 알려졌다. 그러나 최종 완제품을 만들기 위해 반드시 필요한 제책용 풀인 핫멜트에 대한 연구는 진행된 것이 거의 없어 제책 풀의 친환경과 그 적용성에 관하여 흡수력, 유연성, 접착력, 내한성 등에 관한 실험을 진행하여 친환경 제책 풀(Green-Melt)의 성능을 평가하였으며, 이러한 결과에 따라 현재 이슈가 되고 있는 새책증후군에 관한 제책 풀에서의 인자 확보 및 극복 방안을 목적으로 연구를 진행했음을 밝혔다.
이번 연구를 위해 기존의 제책 풀(Hot-Melt)과 친환경 제책 풀(Green-Melt)의 제조에 사용된 재료를 아래와 같은 비율로 구성하여 시료를 제작했고, 일반적으로 무선 제책용 핫 멜트는 기본적인 폴리머인 EVA(Ethylene+Vinyl Ac?etate) 공중합체에, 점착부여제(Tackifier)와 점도 조절제인 왁스(Wax), 산화 방지제 및 노화 방지제 그리고 색을 부여하는 안료를 넣어 제조한다. 본 연구에 의해 개발된 친환경 제책 풀은 기존의 석유계 수지를 전체 사용하지 않고, 소나무 점액에서 추출한 자연로진을 첨가하여 제조했다.
이를 바탕으로 한 연구결과로는 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 기본 물성, 흡수력 그리고 동결안정성의 결과에 의하면 기존의 핫 멜트의 품질 성능과 친환경 그린 멜트의 품질이 거의 동일한 수준을 나타났다.
2. 완성 책의 책 펼침 성능은 상대적으로 친환경 그린 멜트가 다소 우수한 결과를 나타냈다
3. 냄새의 경우에 있어서는 친환경 그린 멜트에 적용한 소나무 점액에서 발생한 고유한 냄새 때문으로 판단되어진다. 하지만 석유계 수지경우는 다소 불안정하게 탄화된 유기화합물이 많이 포함 되어 있을 것으로 판단되어지기 때문에, 친환경 그린 멜트에 익숙해지면 이러한 문제는 줄어들 것으로 생각된다.
4. 제책 용 핫 멜트의 가장 중요한 접착력의 결과 상대적으로 친환경 그린 멜트에서 우수한 결과를 나타내었다. 더욱이 측정 된 값의 최소값과 최대값의 편차 또한 친환경 그린 멜트에서 적게 나타남으로서 접착력 안정성에서도 다소 좋은 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과를 얻기 위한 다양한 연구 및 실험을 통하여 많은 데이터를 확보하고 있기 때문에 가장 적절한 접착력을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
5. 탄화도의 결과에서는 제품의 균일성, 불순물 함량 등의 차이로 기존의 핫 멜트에 비하여 친환경 그린 멜트가 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.
따라서 이러한 결과와 다양한 데이터를 확보함으로서 완성 책 공정 중 후 공정에서 중요한 부분을 차지하고 있는 핫 멜트에 대한 기준을 설정할 수 있었으며, 또한 문제 발생 시 충분한 대응을 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 최근 이슈가 되고 있는 친환경 인쇄제품의 생산에도 기여 할 수 있을 것으로 생각되어진다고 결론 냈다.
Wearable용 전도성 Silver Paste에 의한 전극패턴 개발
임찬규, 구철회, 남수용
마지막으로 부경대학교 대학원 임찬규 연구원은 Wearable용 전도성 Silver Paste에 의한 전극패턴 개발에 관한 연구를 내용으로 발표를 진행했다.
발표자인 임찬규 연구원은 인쇄 전자 산업은 많은 발전을 이루어 왔다. 특히 전자 소자 산업이 많은 성장했고, RFID(Radio Frequency Identification), MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor), OTFT(Organic Thin Film Transis?tor)등 많은 소자들을 개발했지만 산업성장의 한계에 도달했다. 현재 다양한 소재 및 기술개발로 웨어러블 디바이스는 전자산업의 새로운 발전 가능성을 열어주고 있다. 웨어러블 디바이스는 헬스케어, 전자종이, 디스플레이, 전자피부 등의 분야에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 웨어러블 디바이스의 배선이 되는 전극패턴 형성을 위해 Tg(Glass transition temperature)가 낮은 수지를 사용해야 한다. Tg는 고무상태가 되는 온도로서 상온보다 Tg가 낮을 경우 수지의 유연함, 신축성 등이 차이가 난다. 이에 따라 신축성의 차이를 분석하기 위해 Tg가 서로 다른 Binder를 사용하여 웨어러블 디바이스의 전극패턴에 적합한 신축성 있는 Ag paste 개발을 본 연구의 목표로 했다. 본 연구에서는 전극형성 방법으로서 기존의 반도체 공정이 아닌 스크린 인쇄법을 사용했다. 이 인쇄법은 소자의 대량 생산화, 단가절감, 고품질화를 구현하기에 적합하다.
이번 연구에서는 웨어러블 디바이스용 Ag 페이스트 전극패턴을 개발하기 위해 제조한 페이스트의 레오로지 특성 및 전극 패턴에 Folding Test, Stretch Test를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 분자량이 상대적으로 높은 Resin을 사용하였을 시 페이스트의 탄성적인 성질이 더 큼을 알 수 있었다.
2. Resin의 Tg가 낮음에 따라 인쇄된 전극 패턴의 유연성에 유리함을 알 수 있었다.
<월간 PT 2016년 6월호>