그동안 열처리기술 경기대회는 열처리공업 협동조합의 주관으로 치루어졌었는데, 올해에는 처음으로 한국열처리공학회에서 주관하여 치루게 되었다. 경기종목과 경기요령은 기존의 방법을 거의 그대로 사용하였고, 평가항목과 심사기준도 일부 변경하기는 하였지만 대부분 그대로 적용하였다. 경기종목 선정과 분석결과에 대하여 일부 논란이 있었지만 현실적으로 주어진 여건하에서 국내 열처리업체의 기술수준을 평가할 종목선정에 제한적일 수 밖에 없었으나, 앞으로 새로운 종목의 발굴도 필요하리라 사료된다. 또한 평가항목의 심사기준도 좀더 면밀히 검토하여 업체의 기술수준이 드러나도록 심사기준의 설정이 요구된다. 비록 완전하게 치루어진 경기대회라고 평가할 수는 없지만 그래도 객관적이고도 공평한 분석으로 평가가 이루어지도록 노력하였고, 차후로는 더욱 섬세하고 객관적인 평가항목으로 공정한 평가가 이루어지도록 배전의 노력을 기울여야 할 것으로 사료된다. 끝으로 이러한 열처리기술 경기대회를 통하여 국내열처리업계의 기술수준이 조금이나마 제고되는 기회가 되길 바라며, 열처리업계의 적극적인 참여를 바라마지 않는다.
반도체 제조용 웨이퍼의 온도를 측정하고 제어하는 기술의 진보로 열처리 장비 시장에서 점점 더 각광을 받고 있는 급속 열처리(rapid thermal process: RTP) 장치의 최근 기술 동향을 전반적으로 조사 분석하였다. RTP의 장점, 온도 제어 모델링 기술(model-based control), 최근에 개발된 여러 종류의 RTP 시스템 설계 및 이들 각각의 기술적인 문제들이 기술된다. 새롭게 개발된 단일 wafer furnace와 광자 효과를 이용한 rapid photothermal process (RPP)에 관해서도 기술하였다. 아울러 최근 열처리 장비 업체들의 현황과 열처리 장비 시장의 향후 전망에 관해서도 검토하였다.
본 연구에서는 3D-프린팅 적층 공정으로 제조한 인공관절용 CoCrMo 합금 소재의 HIP 처리를 포함한 복합열처리 후 소재의 인장특성, 내마모 특성 등의 기계적 특성과 결정구조 및 미세조직 등의 재료특성 변화를 고찰하였다. 내부마이크로 기공을 제거하기 위한 HIP 열처리와 금속탄화물 생성을 위한 상압열처리 및 금속탄화물의 균질화를 위한 용체화 열처리를 거치는 복합열처리 공정을 실시하여 인공관절 소재로서의 특성을 부여하고자 하였다. 3D-프린팅 적층 공정으로 제조한 인공관절용 CoCrMo 합금 소재의 복합열처리 효과는 HIP 공정중의 치밀화 과정, 상압열처리 중의 금속탄화물 생성 및 용체화 열처리 과정중의 금속탄화물의 균질화 효과임을 XRD, FE-SEM, EDS 분석으로 확인하였다.
본 고에서는 반도체 생산 장비의 하나인 고속 열처리 공정기를 소개하고, 현재의 기술 동향과 그에 따른 기술발전의 추이를 논의 하였다. 고속 열처리 공정기는 단일 웨이퍼 가공기로서 각각의 웨이퍼가 동일한 환경하에서 가공될 수 있다는 장점 때문에 앞으로 웨이퍼가 대형화되고 다품종 소량생산이 요구되면서 더욱더 주목받게 되고 또한 반도체 생산에 있어서 핵심이 될 장비이다. 따라서 현재 고속 열처리 공정기를 실제 현장에서 널리 사용하지 못하고 있는 큰 이유 중의 하나인 웨이퍼의 온도 균일성 문제를 해결하는 것이 현 시점에서 매우 중요하다. 그리고 여러 챔버를 연결하여 다양한 작업을 일괄적으로 처리할 수 있는 다 챔버 과정으로의 발전도 필요하다고 할 수 있다. 반도체 생산장비의 대다수를 수입에 의존하고 있는 국내 현실을 고려할 때 반도체 생산기술의 국산화는 매우 중요하다. 따라서 차세대 반도체 생산장비로 주목받고 있는 고속 열처리 공정기의 생산기술을 국산화하는 것은 그 의미가 크다고 할 수 있다. 이를 위하여 산업계와 학계의 지속적인 관심과 좋은 연구결과를 기대한다.
본 연구는 국내의 금속열처리 중소기업을 대상으로 필요한 정보를 현장에서 수집하고 발취하는 체계적인 방법을 결정하는데 있다. 그러므로 본 연구는 부산지역에 소재한 중소기업을 중심으로 연구되었으며, 중요한 점은 열처리 공정 현장 데이터를 의미 있는 생산기술관리 정보 데이터로 변환하여 생산기술관리를 위한 금속열처리 프로그램을 개발하였다. 결론적으로 중소기업형 금속열처리의 생산정보시스템을 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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