디스플레이 및 반도체 공정용 PFAS-free 극저표면장력 소재 기술

이 사업은 강화되는 글로벌 유해화학물질 규제에 선제적으로 대응하기 위해 친환경 신격차 소재 기술을 확보하고 국가 주력산업인 반도체·디스플레이·모빌리티 분야의 공급망 리스크를 줄이기 위한 국가 R&D 프로그램이다. 특히 PFAS 등 규제물질 대체기술의 중요성이 높아지면서 산업용 고부가 소재·부품 개발을 위한 기업 참여가 확대되고 있다. 중소·중견기업을 중심으로 대학, 연구기관 등 다양한 기관이 참여 가능하며, 산업현장 적용성과 국산화 가능성을 중점적으로 평가하는 것이 올해 공모의 특징이다.

본 과제는 불소계 화합물을 대체할 수 있는 PFAS-free 기반의 극저표면장력 소재(20 mN/m 이하)를 구현하고, 이를 TRL 4~7 수준으로 고도화하여 실제 반도체·디스플레이 공정에 적용 가능한 수준의 기술을 확보하는 것이 목표다. 이를 위해 분자 구조 설계, 원료 합성 및 공정화 기술, 대량생산 기반 구축, 그리고 환경·안전 규제 대응 특성 확보 등을 단계적으로 수행한다. 최종적으로는 글로벌 환경 규제에 부합하면서도 기존 불소계 소재와 동등 이상의 성능을 갖춘 대체 소재를 확보해 산업 현장의 안정적 적용과 국산화 기반을 마련한다.

본 과제는 PFAS-free 극저표면장력 소재를 개발하고 이를 반도체·디스플레이 공정에서 활용할 수 있도록 기술적 완성도를 확보하는 것을 목표로 여러 연구 단계를 포함한다. 주요 연구 내용은 다음과 같다. 1. 소재 설계 및 합성 기술 개발 - PFAS-free 기반 극저표면장력 화합물의 분자 구조 설계 수행 - 목표 물성(표면장력 20 mN/m 이하)을 확보하기 위한 핵심 화학 구조 도출 - 실험실 수준의 합성 및 특성 평가 체계 구축 2. 공정화 및 대량생산 기술 확립 - 합성 공정의 안정성 확보 및 파일럿 스케일 생산 기술 개발 - 소재 균일도, 생산 수율 향상을 위한 제조 공정 최적화 3. 산업 적용성 검증 - 반도체·디스플레이 공정에서 요구되는 내열성, 화학적 안정성 등 물성 확보 - 실제 공정 시편 평가를 통한 적용성 검증 및 성능 고도화 4. 환경·안전성 및 규제 대응 특성 확보 - 환경 독성 저감 및 국제 규제 기준 충족 여부 평가 - LCA 기반 환경영향 분석 및 규제 대응 데이터 확보 5. 사업화 기반 구축 - 기술 적용 가능 고객사 검토 및 수요 기반 협력체계 마련 - 특허 전략 수립 및 기술 보호 방안 마련 본 과제를 통해 기업은 규제 대응형 핵심 소재를 선제적으로 확보할 수 있으며, 향후 글로벌 시장에서 PFAS-free 소재에 대한 수요 증가에 대응하는 경쟁력을 갖출 수 있다.