| 초록 |
1. 연차목표 ◦ 본 과제는 이전 받은 고출력 마이크로파 흡수용 워터로드 기술을 포함한 수 kW급 반도체 RF 발생장치를 개발하고 건조/가열 산업분야, 플라즈마 산업분야, 반도체 전 공정 산업분야 등에 제품을 적용하여 본 기술의 사업화를 이루는 것을 목표로 하고 1차년도에는 2.45GHz의 주파수 대역에서 3KW의 출력을 만족하는 고출력 마이크로파 흡수용 워터로드를 포함한 반도체 RF발생 장치를 개발하는 것을 목표로 한다. 2. 개발내용 및 결과 ◦ 본 과제는 2.45GHz의 3 KW급 반도체 RF 발생장치의 주요 개발 기술은 고출력 마이크로파 흡수용 워터로드 기술을 포함하여 낮은 위상잡음과 높은 주파수 안정도를 가지는 신호발생장치, 높은 출력 파워에서 안정적으로 동작하는 전력증폭장치, 낮은 삽입손실로 출력 파워의 손실을 최소화 할 수 있는 N:1 결합기이고 이는 주관기관과 참여기관의 협력체계를 통해 개발하였다. 각각의 구성품 (신호발생장치, 전력증폭장치, N:1 결합기, 워터로드)은 제안된 규격을 만족하였고 이를 통해 2.45GHz에서 3KW의 출력을 가지는 RF 발생장치의 정량적 목표항목을 모두 충족 시켰다. 3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과) ◦ 본 과제에서 제안되는 수 KW급 반도체 RF 발생장치는 기존의 마그네트론 및 클라이스트론 방식이 아닌 SSPA (Solid State Power Amplifier) 방식으로 에너지의 집중도 및 안정도가 매우 크고 효율을 크게 개선할 수 있을 뿐 아니라 장비의 수명이 상대적으로 매우 길다. 따라서 유지 보수 및 운용 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라 기존 기술에 비해 에너지의 절감, 높은 효율, 제어의 우수성, 작업환경의 쾌적성, 작업 시간의 단축 등 많은 장점을 가진다. ◦ 또한 건조기 시장에 적용되었을 때 15~20% 정도의 에너지 절약과 30% 이상의 생산비 절감효과, 특히 식품 건조 시장에 적용되었을 경우 건조 시간의 획기적인 단축 뿐 아니라 살균의 효과도 가져올 수 있고 의료 및 환경 산업 분야의 폐기물 처리 시스템에 적용되면 약 80% 이상의 폐기물 감소가 기대된다. ◦ 고출력 마이크로파 가열 기술의 상용화로 식품산업분야, 화학공정 분야의 미세입자 가열 공정의 범주까지 적용되는 추세로서 기술이 급속도로 발전하고 있고 이에 따른 산업용 건조기의 해외시장의 연평균 성장률은 약 9.1%에 달하고 그 시장 규모는 2018년에 약 85억불에 이를 것으로 전망된다. ◦ 국내의 경우 생산성 향상 및 원료의 안전성을 위해 고출력 마이크로파의 요구가 대두되고 있고 고출력 마이크로파 기술이 적용된 산업용 건조기의 수요가 증가되고 있는 추세이고 연평균 성장률은 약 3.8%, 시장 규모는 2018년에 약 3,000억원에 이를 것으로 전망된다. ( 출처: 연차보고서 초록 3p ) |
