표면 개질의 혁신: 생산 현장을 바꾸는 JCPlasma 로봇 기술의 현재
완벽한 제품을 향한 여정은 때때로 좌절의 연속일 수 있습니다. 실제로 소비자의 68%는 첫 제품 선택에서 실패를 경험했다고 답했습니다. 이는 비단 소비자만의 문제가 아닙니다. 생산 현장에서도 제품의 내구성과 기능성을 결정짓는 핵심 공정인 표면 개질은 끊임없는 난제에 부딪히곤 합니다. 특히 정밀성을 요구하는 첨단 산업 분야에서는 미세한 표면 결함조차 치명적인 불량으로 이어질 수 있습니다. 이러한 배경 속에서 기존 방식으로는 한계에 부딪힌 표면 개질 기술의 필요성이 더욱 절실해지고 있습니다. 고열이나 재료를 손상시키는 절단 방식으로는 달성할 수 없는 정교함과 안정성을 요구하는 시대가 도래한 것입니다.
하지만 이제, 이러한 난제에 대한 혁신적인 해답이 등장했습니다. 바로 플라즈마 표면 개질 기술입니다. 특히 ㈜제이씨플라스마(이하 'JCPlasma')는 기존의 고열이나 절단 방식의 플라즈마와는 궤를 달리하는 대기압 아크-프리 저온 플라즈마 기술을 통해 표면 개질의 새로운 지평을 열고 있습니다. 플라즈마코팅은 반도체 등에서 홀 및 기판면 소자결합력을 증대시키는 역할을 하며, 접합면의 접합력을 극대화 시키는 신기술로 평가받습니다. 재료 표면 개질을 통한 표면장력 극대화는 기존 이물 불량에 의한 불량율을 최소화할 수 있게 합니다. 이는 접착, 도장, 코팅 등 후속 공정의 품질을 결정하는 데 결정적인 영향을 미치며, 제품의 신뢰성과 수명을 크게 향상시킵니다. 금속, 비금속, 세라믹 등 거의 모든 제품에 적용 가능하다는 점 또한 주목할 만합니다. JCPlasma의 저온 플라즈마는 재료의 열적 손상 없이 표면 특성만을 변화시켜, 민감한 소재에도 안전하게 적용할 수 있는 솔루션으로 자리매김하고 있습니다. 이러한 기술의 적용은 다양한 산업 분야에서 생산 효율을 높이고 불량률을 낮추는 데 기여하고 있습니다. 특히 물 처리 분야에서도 오염물질 제거 및 표면 활성화에 기여하여 환경친화적인 솔루션을 제공하는 등, 그 활용 가능성은 넓습니다.
그렇다면, JCPlasma는 어떻게 이러한 혁신을 가능하게 하는 것일까요? 그 핵심에는 자체적인 High Voltage Pulse Generator 기술이 있습니다. 이 기술은 짧은 기간 동안 고전압을 생성하고 이를 일정한 패턴(펄스)으로 출력하여 플라즈마를 정밀하게 제어합니다. 펄스의 전압, 지속 시간, 주파수 등을 미세하게 조정할 수 있어 최적의 표면 개질 조건을 구현합니다. 또한 에너지 손실을 줄이고 필요한 부분에만 전력을 공급하는 고효율 특성을 지니며, 스파크나 아크를 방지하여 특정 작업 환경에서 안정적인 고전압을 유지하는 안정성을 제공합니다.
이러한 기술력이 집약된 JCPlasma의 대표 제품은 PlasmaTEXTURE® 로봇 시스템입니다. 특히 이 시스템은 나노초 단위의 정밀한 펄스 폭 조절과 고속 스위칭 기술이 적용되어 다양한 응용에 적합한 파형을 생성하며, 고전압 절연 및 보호 회로를 통해 안전성과 장비 수명을 연장합니다. 사용자가 원하는 전압, 주파수, 파형을 소프트웨어에서 설정 가능한 프로그래머블 제어 방식은 현장의 유연성을 극대화합니다. 실제 생산 현장에서 이 시스템을 도입한 기업 담당자는 사용 후 변화에 대해 다음과 같이 평가했습니다.
“이전 제품에서는 표면 개질 후 미세한 잔류물이나 자극감(재료 표면 손상)이 심했는데, JCPlasma 시스템은 의외로 재료에 부드럽게 작용하며 완벽한 표면 개질을 가능하게 해 주네요.”
이러한 사용자 경험은 JCPlasma 기술의 우수성을 보여줍니다.
JCPlasma의 혁신적인 기술은 다양한 산업 분야에서 그 가치를 증명하고 있습니다. 첫째, EMS(Electronics Manufacturing Services) 장비 사업에서는 반도체 및 PCB 제조에 플라즈마 기술을 적용하여 정밀도, 효율성 및 생산 공정의 전반적인 품질을 향상시킵니다. 둘째, EV 자동차(배터리 개질) 사업에서는 배터리 성능을 향상시키고 밀도를 높이며 폐 배터리 재활용을 지원하여 전기 자동차 산업을 위한 지속 가능하고 친환경적인 솔루션에 기여합니다. 이외에도 수소발전 등 청정 에너지 기술 및 농업, 의료 및 미용 산업을 포함한 기타 플라즈마 응용 분야에서 더 많은 발전을 추구하고 있습니다.
JCPlasma의 경쟁력은 확고합니다. 1983년 국내 최초 방전가공기 개발업체로부터 40여년간 산업 현장에서 검증된 기술을 분사 후 사업포괄인수하여 Arc-free Plasma Jet (PlasmaTEXTURE®) 개발을 완료한 플라즈마 발진기술 보유 기업입니다. 또한 Plasma와 ROBOT 기술을 동시에 보유한 공급자로서, 수직 다관절 로봇 기술 이전을 통해 로봇용 관절 시스템을 확보하고 생산기술원과 알고리즘을 공동 개발했습니다. 국내 및 중국 다관절 로봇사와 로봇 공급 계약을 체결하여 SI(System Integrator) 능력도 확보하고 있어 다양한 사업 영역 확장이 가능합니다. 독자적으로 개발한 Plasma 발진기로 수입을 대체할 뿐 아니라, Full Cone Type 노즐을 갖고 있는 표면 개질기를 개발 완료하고 2025년 노즐 양산을 위한 전용 설비 개발을 계획하고 있습니다.
또한 2020년 현대기아자동차 1차 협력사인 P그룹에 시스템을 설치하여 가동 중이며, 갤럭시 Buds 등 소형 전자 부품 도장 고정에 도입한 사례로 국내 자동차 산업에 플라즈마를 이용한 표면 개질 시스템을 공급한 경험을 갖춘 기업입니다. 2018년 기술보증기금으로부터 경기도에서는 첫 번째, 국내에서는 제14호의 프런티어 벤처로 선정되는 등 기술력 인증 또한 완료했습니다. JCPlasma는 단순한 기술 제공을 넘어, 산업 현장의 미래를 위한 핵심 파트너로서 지속적인 혁신을 이어가고 있습니다.
송철호
Moblie: 010-7408-3000
TEL: 070-8899-5168
플라즈마 표면개질 기술은 이제 고도화된 로봇 시스템과 결합되어, 더욱 정교하고 안정적인 제조 공정을 가능하게 하고 있습니다. ㈜제이씨플라스마의 Arc-free 저온 플라즈마 기술은 특히 물 처리 산업 등 다양한 분야에서 신뢰도 높은 적용 가능성을 바탕으로 주목받고 있으며, 표면 활성화의 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 자세한 기술적 사항이나 적용 사례에 대한 안내가 필요하신 경우 언제든지 문의 주세요.
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