한국표준과학연구원(원장 정광화) 전자기그룹 이래덕 박사가 미국, 독일, 영국을 비롯한 싱가포르, 말레이시아 등의 국가표준기관에 새로운 전기용량 표준기를 수출했다.
전기용량 표준기는 전기용량 측정기 및 기준기의 측정값이 정확한지를 파악하기 위해 사용하는 것으로 교정 업무 및 표준유지를 위해 필수적인 장비이다. 전기용량 측정기 및 기준기는 각종 연구기관, 대학, 전기 및 전자분야의 산업체에서 제품의 설계, 제작, 양산을 위해 널리 사용하고 있다.
현재 세계적으로 사용하고 있는 전기용량 표준기는 석영커패시터, 마이카 커패시터, 기체 봉입형 커패시터, 세라믹 커패시터 등의 유지용 표준기 등이며 소수의 선진 표준기관에서만 이를 개발하여 사용하고 있다.
선진표준기관에서는 전기용량 표준기를 교정하기 위해 국가표준기인 크로스 커패시터를 자체 개발하여 유지하고 있다. 하지만 이를 개발하기 위해서는 최소 10년 이상의 긴 시간이 소요되며, 정밀기계가공 및 측정기술, 전기용량 정밀측정기술, 정밀제어기술, 진공기술, 레이저 간섭계 기술 등 다양한 분야의 첨단기술이 접목되어야 가능하다. 이러한 문제로 현재 크로스 커패시터를 보유 및 운용하고 있는 국가는 전 세계적으로 선진국 5-6개국에 불과하다.
이래덕 박사는 전기용량 국가표준기인 크로스 커패시터와 동일한 원리로 출력 전기용량 및 안정도가 탁월한 토로이드형 크로스 커패시터 개발에 성공했다. 이 장비는 특수 석영재료를 사용하여 기존과 달리 상온에서 열팽창이 없으며 토로이드형으로 기공했다. 또한 표면에는 금도금 기술로 전극을 형성하였고, 여러 개의 부품이 필요했던 기존과 달리 부품의 수를 단 2개로 줄였다.
기존의 크로스 커패시터는 전극 크기가 높이 1-3 m, 직경 50-80 cm 정도이며 레이저 간섭계 등 부수적으로 많은 시설 장비가 필요했다. 하지만 이번에 개발한 장치는 직경 16 cm, 높이 30 cm 정도로 소형이어서 이동용 전기용량 표준기로 사용이 가능하다.
이러한 성능이 객관적으로 인정받아 미국(NIST), 독일 (PTB), 영국 (NPL), 싱가폴 (SPRING), 말레이시아(SIRIM) 등의 국가표준기관으로부터 장비에 대한 수출문의가 쇄도 하고 있다. 이에 이박사는 제작 주문을 받아 출력 0.5 피코패럿(pF) 및 1 피코패럿(pF)인 토로이드형 크로스 커패시터를 제작 수출했다. 또한 이 연구결과는 전자기분야 최고 권위를 자랑하는 국제학술회의(CPEM2004)에서 발표하였으며 동시에 해외 논문집에 게재해 그 결과의 독특성과 탁월성을 인정받았다. 앞으로 이래덕 박사는 온습도 등의 주변 환경 및 극미량의 질소가스 누출 등의 위험에서 자유로운 진공 토로이드형 크로스 커패시터를 제작할 예정이다.
한편, 표준연은 세계적 수준의 우수한 연구개발성과를 바탕으로 베트남, 몽골 등 개도국 표준기관에 측정기기 교정서비스 제공, 인증표준물질 보급, 측정표준인력 연수 제공, 전문가파견 기술자문 활동 등 다양한 활동을 전개하고 있다.
전기용량 표준기 선진국에 수출
