초음파용접장치 구성도

[아시아경제 왕성상 기자] ‘용접’하면 대부분의 사람들은 열과 소음, 용접장치의 불꽃을 떠올리며 작업장환경이 뜨거운 열기와 나쁜 냄새로 좋지 않을 것이라고 생각한다. 하지만 새 기술특허들이 출원되면서 이런 선입견을 없애주는 용접현장이 등장하고 있다.

고온의 불꽃으로 금속을 녹이는 일반용접과 달리 소리의 하나인 초음파에너지로 쇠나 플라스틱을 붙이는 ‘초음파용접’이 그것이다. 불꽃, 연기가 없는 용접으로 지금까지 쓰이고 있는 용접 중 가장 깨끗한 용접기술로 관련특허출원이 증가세다.

11일 특허청에 따르면 초음파용접기술특허출원은 2002년에 6건에 머물렀으나 2011년에 23건으로 늘어 최근 10년간 130여건이 접수됐다.

출원인별로는 전체의 61%가 내국인, 나머지(39%)는 외국인이다. 2002년 3건이었던 내국인의 초음파용접기술특허출원이 2011년엔 15건으로 불었다. 이는 국내 자동차, 전자 등 초음파용접관련 산업발전을 반영한 것으로 풀이된다.

최근 10년(2002~2011년)사이 특허청에 접수된 초음파용접기술특허출원 분야별 비율분석 그래프

분야별론 초음파용접장치와 초음파를 용접대상에 전하는 초음파 혼에 관한 특허출원이 약 56%로 가장 많았다. 다음으로 열교환기, 자동차, 냉각장치 등 기계제품에 초음파용접을 적용한 특허출원이 18%였고 초음파용접을 이용한 전자제품용접 관련출원이 약 12%다.

소현영 특허청 금속심사과장은 “공정효율 및 작업환경에 관한 관심이 높아지고 초음파용접 기술 적용분야인 자동차산업과 전자산업 규모가 커져 초음파용접기술 적용분야도 계속 넓어지고 있다”고 말했다. 소 과장은 “초음파용접기술에 대한 관련업계의 연구개발도 활성화돼 여러 방식의 초음파용접기술특허출원이 늘 것”이라고 내다봤다.

☞‘초음파용접’이란?
일반전기를 고주파전기에너지로 바꾼 뒤 진동자를 이용, 기계적 진동으로 바꾼다. 이어 그 진동 폭을 넓혀 생기는 초음파에너지를 용접대상물에 전달, 진동마찰열을 일으켜 대상물체를 서로 붙이는 기술이다. 일반용접과 달리 땜납과 같은 솔더(solder, 접합재료)를 쓰지 않고 낮은 온도에서 붙이는 방법으로 접합속도가 빠르고 연기나 소음이 거의 나지 않는 친환경적 용접법이다.

특히 일반용접으로 붙이기 어려운 얇은 판이나 가는 와이어접합에도 쓰이고 서로 다른 종류의 금속접합에도 쓸 수 있다. 따라서 자동차 등 기계산업분야에서 쓰이던 초음파용접기술이 태양전지, 반도체, 전자통신 등 최첨단기술로 적용분야를 넓혀가고 있다.



왕성상 기자 wss4044@
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