Soliton Silver Jupper Cable
단결정 구조에 대하여
단결정구조란?
- 단결정 선재는 결정의 성장부터 최종 선재의 완성까지 완벽한 결정구조를 유지시켜야 함.
- 진정한 단결정 선재를 제조하는 유일한 업체 ㈜엠씨랩
금속 자체의 순도도 중요하지만 그에 못지 않게 결정구조가 중요합니다. 특히 최근에는 제조공정 기술이 많이 발전하여 금속의 순도를 높게 유지할 수 있게 된 만큼 일정수준의 순도는 대부분 유지하고 있습니다. 따라서 금속의 결정구조를 어떻게 만들어 내느냐에 따라 선재의 성능을 좌지우지 한다고 해도 과언이 아닙니다.
이러한 결정구조와 관련된 연구는 오래전부터 있어 왔고 대표적으로 일본 치바 공업대학 오노교수가 1985년경에 구리 결정 크게 만드는데 성공하여 주목받기 시작했습니다. 흔히 OCC라고 알려진 이 공법은 오노교수가 따로 특허신청이 하지 않아 두루 사용되어지며 수많은 케이블 제조업체들이 이 공법으로 제작하였습니다. 대표적으로 일본의 후르가와 전공의 PC-OCC와 대만 네오텍사의 UP-OCC가 유명합니다.
하지만, 정확히 설명하자면 OCC는 단결정 선재라 부르기 어렵습니다. 단결정선재 제조는 구리를 먼저 단결정의 형태로 성장시킨 다음 결정 구조를 깨지 않고 선재로 가공해야만 합니다 하지만. OCC는 OFC에 비해 결정을 크게 만들어 그레인 수를 약간 줄였을 뿐 완벽한 단결정 선재라고 부르기엔 부족한게 사실입니다.
최초의 단결정 선재는 ㈜엠씨랩에서 만들어졌으며 현재까지도 전세계 유일한 단결정 선재이며 미국, 일본, 중국 특허 등록이 완료되었고 해외 유명 케이블 제조사에서도 채택하고 있는 최고급 선재입니다.
결정의 등급을 판정하는 그레인(Grain Boundary)
- 그레인 경계에서 지체가 발생하여 케이블 노이즈로 나타남.
- 1cm의 길이에 천만개의 그레인이 존재, 그레인을 줄이는 것이 선재의 성능에 결정적인 역할을 함.
그레인 수를 현저히 낮춘 단결정 구조
진정한 단결정 선재는?
- 진정한 단결정 케이블은 단결정 구조를 유지한 채 선재형태로 완성시켜야 함.
- 초크랄스키 기법과 특허받은 잉곳 방식을 통해 단결정 선재를 완성(세계 유일의 단결정 선재 제조)
OCC공정이라는 그레인에 의한 지체 현상에 주목하여 단결정 제조방식이 존재하지만, 사실 단면 구조상 단결정이지 완벽한 선재형 단결정은 아닙니다. 현재 ㈜엠씨랩만이 단결정구조를 유지한 채 케이블을 제작할 수 있는 유일무이한 회사이며, 단자부터 선재에 이르기까지 단결정의 구조를 유지해서 제작하고 있습니다.
이러한 단결정 선재를 완성시키기 위해서는 독보적인 공정 기술과 인고의 시간이 필요합니다. 이에 ㈜엠씨랩에서는 초크랄스키 기법과 잉곳방식을 통해 선재형 단결정을 완성하고 있습니다. 특히 잉곳(Ingot) 방식은 국내뿐 아니라 세계 여러 나라에서 특허를 받은 상태입니다.
▲원자 하나 하나를 빠짐없이 쌓아가는 결정 성장 기술(단결정 주조 기술)
▲잉곳(Ingot) : 단결정을 와이어로 만드는 솔리톤의 핵심기술
