해피프리즘 01 - 이달의 엔지니어상 7월 수상자
세계 최초 ‘LCD 컬러필터용 염료’
개발 및 상용화
(주)경인양행 박순현 연구위원이 ‘LCD 컬러필터용 염료’를 세계 최초로 개발하여 상용화함으로써 액정디스플레이 산업 발전에 기여한 공로를 인정받아 이달의 엔지니어상을 수상했다.
23년간 염료개발 한 분야에만 매진하며 합성 기술뿐이 아닌 염료의 매력에 빠졌다는 그는, 최고의 전문가가 되기 위해서는 끊임없는 노력만이 성공의 길이라는 것을 보여주고 있다.
question 01
‘LCD 컬러필터용 염료’ 개발 기술에 대해 구체적으로 설명해주세요.
컬러필터는 LCD 디스플레이의 색을 표현하는 핵심적인 부품입니다.
컬러필터의 적색, 녹색, 청색의 컬러필터는 색소를 사용하여 형성하는데 기존에는 내구성이 좋은 안료를 사용해 왔습니다.
안료는 용제에 녹지 않고 미세한 입자상태로 존재하기 때문에 최근에 요구되는 더 선명하고 더 밝은 색상을 표시하기에는 한계점에 도달했습니다.
반면, 염료는 안료보다 색 특성은 우수하나 내구성이 떨어지는 문제가 있어, 안료를 염료로 대체하고자 하는 연구가 약 20여 년 전부터 일본의 대기업들을 중심으로 진행되어 왔습니다.
저희 경인양행에서는 일본의 대기업들보다 상당히 늦은 약 5년 전에야 개발에 착수했지만, 단기간에 세계 최초로 기존의 안료보다 뛰어난 색 특성과 내구성을 가진 염료를 개발해 상용화했습니다.
question 02
이 기술로 인해 예상되는 파급효과로는 어떤 것이 있나요?
염료는 색 특성 면에서 안료보다 우수함은 물론 용제에 녹기 때문에 사용이 간단하며 용해된 상태에서 사용되기 때문에 안정성이 뛰어납니다.
또한 기존에 안료는 대부분 국산보다는 일본산이 주로 사용되고 있었는데, 이를 염료로 대체함으로써 수입 대체효과를 얻을 수 있습니다.
디스플레이 핵심소재인 컬러필터용 염료를 세계 최초로 개발하고 상용화했다는 것은, 국내 디스플레이 산업의 경쟁력을 강화하고 디스플레이 강국의 지위를 더욱 공고히 하는데 도움이 되리라 생각합니다.
question 03
개발 과정에서 가장 큰 어려움은 무엇이었나요?
염료는 안료에 비해 열이나 빛, 용제들에 대한 내구성이 떨어지기 때문에 이를 개선하는 것과, 염료가 용제에 녹긴 하지만 현재 컬러필터 생산에 사용되는 용제에 대한 충분한 용해도를 확보하는 것이 가장 어려운 숙제였습니다.
초기에는 용해도 확보를 중심으로 연구하여 일정 수준의 용해도를 확보할 수 있는 기술을 얻게 되었지만, 내구성 확보를 위해서는 새롭게 디자인된 염료들을 직접 합성하여 물성을 확인하는 스크리닝 과정이 필요했습니다.
이 과정에 많은 시간과 노력을 들였으나 합성된 염료는 대부분 요구되는 특성을 가지지 못해 폐기해야만 했습니다.
계속되는 실패에도 불구하고 2년여에 걸쳐 다양한 염료들을 스크리닝하고 과학적인 분석법을 동원해 연구를 진행하는 동안 노하우를 터득하게 되었습니다.
question 04
수상소감과 함께 앞으로 개발하고 싶은 기술은 어떤 것인지 말씀해주세요.
제가 몸담은 경인양행 사시의 마지막 구절에 이런 내용이 있습니다.
“안 된다는 사고를 버리고 적극적으로 목표를 달성해 나간다. 그러므로 나를 만족시키고 회사도 만족시킨다.”
저를 포함한 동료 연구원들이 이러한 회사의 발전의지를 실천하고, 수많은 실패에도 굴하지 않고 오직 세계 최고의 제품을 만들겠다는 개발의지를 불태운 게 성공의 원동력이라고 생각합니다.
현재 컬러필터용 염료는 기존의 안료 중 일부만을 대체한 수준이며 안료를 모두 염료로 대체하기 위한 기술개발은 계속되어야 합니다. 앞으로 더 큰 의지를 가지고 개발에 매진하겠습니다.
‘시공 및 유지보수가 용이한
고효율 친환경 히트펌프’ 개발
최병화 (주)경진티알엠 대표이사는 제품의 설계기술, 생산공정기술, 설치 및 유지 보수 기술 개발에 주도적으로 참여하고 있는 현장 전문가로 다수의 특허를 확보하고 있다.
2009년에는 에너지절약 대한민국산업포상(대통령상)을 수상한 바 있으며, 최근 시대의 흐름에 맞는 히트펌프를 개발해 국가의 히트펌프 발전에 기여한 공로를 인정받았다.
question 01
‘시공 및 유지보수가 용이한 고효율 친환경 히트펌프’ 개발에 대한 동기를 설명해주세요.
히트펌프는 저온의 열원(공기, 수열, 지열 및 폐열원 등)에서 열을 흡수해 고온의 열을 생산하는 설비로 적은 구동 에너지(전기, 가스 등)를 이용하여 보다 많은 에너지를 열의 형태로 공급하는 열변환 장치입니다.
구동 에너지와 저온열원에서 흡수한 에너지가 더해져 고온 에너지로 제공되므로 보일러 및 히터 등 에너지를 직접 열로 변환하는 직접가열 방식에 비해 에너지 효율이 매우 높아 이산화탄소(CO2) 배출량을 크게 저감할 수 있는 친환경 녹색 제품입니다.
히트펌프는 제조사의 매뉴얼에 따른 현장 설치 및 주기적인 유지보수가 이루어져야 완제품으로서의 기능을 수행하게 되고 이는 제품의 수명과 성능에도 아주 중요한 역할을 합니다.
이에 저희 회사에서는 시공 및 유지보수가 용이한 친환경냉매를 적용한 고효율히트펌프를 개발하게 되었습니다.
question 02
개발 과정에서 주안점을 둔 부분은 무엇인가요?
히트펌프의 운전에 따른 에너지 및 환경 문제를 최소화하기 위해 친환경 냉매의 적용은 물론 시스템의 효율을 향상시키는데 주안점을 두었습니다.
또한, 히트펌프는 앞에서 기술한 대로 현장에 완벽하게 설치되어야 완제품로서의 기능과 성능을 발휘할 수 있으므로, 히트펌프 설치 시 오류로 인한 문제점을 개선하고 시스템의 소형화와 일체화로 설치와 유지보수의 용이성을 향상시키는데 주안점을 두었습니다.
question 03
기술 개발이 갖는 의미는 무엇인가요?
에너지 고갈 및 환경오염의 심각성에 대한 관심이 커지는 시점에서 개발한 시공 및 유지보수가 용이한 친환경 고효율 히트펌프는 세계 4위 생산국인 우리나라 냉동공조산업의 일부분으로 정부에서도 적극 추진하고 있는 창조경제에 직접적인 관계가 있는 미래 유망사업으로 고용 창출효과와 수입대체효과 등이 매우 클 것이라 생각합니다.
question 04
기업의 대표이자 현장 전문가로서 산업 엔지니어들에게 바라는 점이 있다면요?
엔지니어는 기술개발에 대한 끊임없는 도전정신과 열정을 통해 설계, 생산 및 시공현장에서 새로운 아이디어를 발굴하고 이를 제품에 적용하고 발전시키고자 하는 노력이 필요합니다.
이를 통하여 자신이 맡은 분야에서 세계 최고의 전문가가 된다는 꿈과 도전정신을 갖는 것이 중요합니다.
question 05
앞으로의 도전 목표가 있으시다면요?
앞으로도 지속적인 기술 개발 투자와 성장을 통한 고용 창출로 국가의 창조경제 발전에 이바지하며 세계적인 기업이 될 수 있도록 노력할 것입니다.
이를 위해 단기적으로는 대체냉매를 적용한 고온수 히트펌프의 개발과 축열조가 구비된 히트펌프의 보급 확산으로 야간에 심야전력을 이용하여 히트펌프를 운전하여 냉수나 온수를 생산하고 축열조에 저장하였다가 낮에 이용함으로써 에너지 비용을 줄이고 정부의 에너지수급 합리화 정책에도 기여하고자 합니다.