“공정별 Edge Profile 분석 기법… 신규 후막 코팅 기법의 Heavy edge 최소화 여부 확인까지”
“코팅 외관 정량화 기술… 공정별 Edge Profile 분석 기법 개발”
“배터리 전극 코팅 품질 향상을 위한 Heavy Edge 억제 방법 제안”
기존의 코팅 공정에서는 코팅층의 균일도를 전체 영역의 평균 두께 중심으로 평가하는 방식이 주로 사용되어 왔다. 그러나 전지용 전극 코팅 공정 등 고품질이 요구되는 코팅 공정에서는 국소적으로 발생하는 가장자리에서의 미세한 두께 변화가 제품 품질에 큰 영향을 미치는 것으로 알려지면서 보다 정교한 분석의 필요성이 대두되고 있다. 실제 코팅 과정에서 표면장력과 유동 특성 등이 복합적으로 작용해 가장자리가 두꺼워지는 ‘Heavy Edge’나, 유동 억제로 인해 가장자리 영역이 비정상적으로 넓어지는 결함이 발생할 수 있다. 이러한 형상 변화는 평균 두께만으로는 평가가 어렵기 때문에 코팅층의 형상 자체를 정량적으로 분석하는 접근이 필요하다.
이에 서울대학교 남재욱 교수 연구팀은 다양한 코팅 공정에서 나타나는 외관 품질을 정확하게 평가하기 위해서 코팅층의 가장자리 두께 형상, 즉 코팅층의 Edge profile을 정량적으로 분석하는 기술을 개발했다. 연구팀은 Edge Profile 형상 분석 기법을 응용해 코팅층 외관을 수치적으로 비교할 수 있는 다양한 형상 거리 및 Edge Profile 분류 기준을 정의하였으며, 이를 통해 서로 다른 공정 조건에서 나타나는 외관 변화를 체계적으로 정량화하고, 코팅 품질에 영향을 미치는 Edge Profile을 분류해 기존 평가 방식의 한계를 보완했다.
이러한 분석 기법은 특정 공정 조건에서 나타날 코팅 외관을 사전에 예측하고 분석하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 예측된다. 특히 최근 개발 중인 신규 후막 코팅 방식의 Heavy Edge 최소화 여부를 검증하는데도 직접적으로 활용이 가능하여 차세대 전극 제조 공정의 품질 향상과 최적화 연구에 중요한 분석 도구가 될 것으로 기대된다.
