플라즈마 표면개질 cold plasma

㈜제이씨플라스마의 플라즈마 표면개질 기술과 수소연료 분야 적용

㈜제이씨플라스마(이하 'JCPlasma')는 ‘대기압 아크-프리 저온 플라즈마’ 기술을 전문으로 하는 기술 중심 기업입니다. 플라즈마 코팅 기술은 반도체 등 정밀 부품 제조에서 홀 및 기판면의 소자 결합력을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

JCPlasma는 특히 플라즈마 표면개질(surfacetreatment) 기술을 선도하고 있으며, 다양한 산업군 내 접합 공정의 완성도 및 수율 향상에 기여하고 있습니다.

플라즈마 표면개질의 핵심 효능

접합면의 접합력을 극대화하는 기술로, 재료 간 결합의 신뢰성을 향상시킵니다.
재료 표면 개질을 통해 표면장력을 높여 각종 용해, 도장, 접착 공정에 유리한 조건을 형성합니다.
이물 부착에 의한 불량률을 낮춰 전체 공정의 수율 향상에 기여합니다.
금속, 비금속, 유리, 세라믹 등 다양한 소재에도 적용 가능하여 범용성이 탁월합니다.

JCPlasma에서 개발한 자체형 “High Voltage Pulse Generator” 기술은 짧은 시간 동안 고전압을 생성하고 이를 일정한 펄스 패턴으로 출력할 수 있습니다. 특히 정밀 제어가 가능하여 아래와 같은 기술적 장점을 갖고 있습니다.

정밀 제어: 펄스의 전압, 지속 시간, 주파수 등을 세밀하게 조정 가능
고효율: 에너지 손실을 최소화하여 필요한 부위에만 안정적인 전력을 공급
스파크 및 아크 방지: 작업 환경에 적합한 조건을 유지하며 안전성과 신뢰성 확보

플라즈마 표면개질cold plasma

핵심 기술 요소

펄스 폭 조절(Pulse Width Modulation) 고전압의 지속 시간을 나노초 단위에서 밀리초 단위까지 제어할 수 있어 다양한 응용 파형을 생성합니다.
고속 스위칭 기술 반도체 스위칭 소자를 활용해 펄스를 빠르게 발생시키고 응답성을 향상시킵니다.
고전압 절연 및 보호 회로 절연 기술과 과전압 보호 회로를 통해 장비의 안정성과 수명을 동시에 높입니다.
프로그래머블 제어 기능 사용자가 원하는 전압, 주파수, 파형을 소프트웨어로 설정할 수 있어 맞춤형 공정 설계 가능

㈜제이씨플라스마 cold plasma

플라즈마 기술의 응용 분야

전자 제조 서비스(EMS) 장비 사업 반도체 및 인쇄 회로 기판(PCB) 제조에 적용되어 접합성 확보, 불량률 저감 등 정밀도를 요구하는 제조 공정에서 활발히 활용됩니다.

EV 자동차 배터리 개질 전기차용 2차전지의 일부공정에서 플라즈마를 이용한 표면개질로 전극 활물질 간 계면 저항을 감소시키고, 결과적으로 배터리의 성능과 내구성을 높일 수 있습니다. 또한, 향후 폐 배터리 재활용 공정에도 적용이 가능한 기술로 주목 받고 있습니다.

수소 연료 분야 플라즈마를 사용한 금속 표면 처리 기술은 수소 저장 탱크, 배관 및 밸브 등의 소재에서 수소 부식이나 투과를 줄이기 위한 표면 내구성 향상에 적용됩니다. 또한 촉매지지체의 표면개질을 통해 수소 발생 반응 또는 연료전지 효율 향상에도 도움이 될 수 있습니다.

경쟁 우위 및 독자 기술

국내 최초 Arc-free Plasma Jet 기술 보유 1983년 국내 최초 방전가공기를 개발한 모기업의 기술을 기반으로, 40여 년 간의 산업용 기술을 이어받아 Arc-free Plasma Jet(PlasmaTEXTURE®) 기술을 개발하였습니다.
플라즈마와 로봇 기술을 동시에 보유 수직 다관절 로봇용 관절 시스템 기술을 도입하여 병렬 공정 대응이 가능하며, 생산기술원과 알고리즘을 공동개발하여 자동화에 강점을 가졌습니다. 국내와 중국의 다관절 로봇 업체에 로봇 관련 솔루션을 공급함으로써 SI(System Integrator) 경쟁력을 확보하고 있습니다.
수입 대체 및 Full Cone Type 노즐 개발 플라즈마 발진기를 독자적으로 개발하여 국산화에 성공하였으며, 세계 최초로 Full Cone Type 노즐을 갖춘 표면개질기를 개발 완료하였습니다. 2025년 이를 양산하기 위한 범용 전용설비 개발이 예정되어 있습니다.
자동차 산업에의 적용 사례 확보 2020년 현대기아 1차 협력사인 P그룹에 시스템을 공급하여 운영 중이며, 소형 전자 부품의 도장 고정 공정에 활발히 응용되고 있습니다. 갤럭시 Buds 등과 같은 제품에도 적용 사례가 확산되는 중입니다.
프런티어 벤처 인증 및 기술력 검증 2018년에는 기술보증기금으로부터 경기도 최초, 전국 14호 ‘프런티어 벤처’ 인증을 받아 기술력을 검증받았습니다.

플라즈마 표면개질

향후 확장 가능성

JCPlasma의 저온 아크-프리 플라즈마 기술은 전자, 자동차, 수소에너지 분야를 넘어서 농업, 의료, 미용 분야에도 응용이 가능합니다. 예를 들어 곡물 표면 소독, 의료 기기 전처리 및 살균, 미용기기 내 이온화 기술 등에 활용할 수 있는 잠재력을 지니고 있으며, 플라즈마 기반의 다각적 응용 분야에 엔지니어링 역량을 지속적으로 강화해 나가고 있습니다.

송철호
Moblie: 010-7408-3000
TEL: 070-8899-5168

이처럼 플라즈마 표면개질 기술은 다양한 소재에 적용 가능하며, 접합력 증대와 불량률 저감 등 다방면에서 공정 경쟁력을 높이는 데 기여합니다. 특히 수소 연료 및 친환경 에너지 분야에서의 확장 가능성은 앞으로도 주목할 만합니다. 관련 기술에 대한 보다 상세한 안내가 필요하신 경우, 문의 주세요.