플라스틱 제품개발 사례 및 활용

고분자재료(Polymer, 폴리머) 플라스틱은 우리들의 삶과 생활 스타일을크게 변화시켰다. 편의점에서 다양한 도시락과 음료를 쉽게 구매하게 된 것도 플라스틱 용기가 있기 때문이다. 그 외에도 우리들 주위 환경의 많은 것들이 플라스틱으로 만들어져 있다. 플라스틱이 없었다면 이 정도까지 우리의 생활이 편리하게 되지는 않았을 것이다. 그리고 플라스틱의 용도는 실생활의 사소한 일상 생활용품, 제품만이 아니라 그 용도는 산업계의 전반에까지 널리 이용되고 있다. 빠른 속도로 융 ㆍ 복합 연구개발이 진행되는 4차 산업혁명의 시대에 있어, 플라스틱은 현재뿐만 아니라 미래산업을 좌우할 핵심 소재인 것이다. 첨단가전제품분야(TV, 세탁기, 냉장고, 청소기, 에어컨, 공기청정기, 식기
세척기, 진공청소기. 의류관리기 등), 전기전자분야(차량, 전장, LED, 조명, 광학기기, 전원을 이용한 기기 등), 정보통신분야(스마트폰, 디스플레이, 컴퓨터, 반도체, 반도체소자, 반도체장비 등), 기계시스템 ㆍ 정밀기기분야(센서, 나노, 초정밀기기 제품, 모듈, 부품, 소재 등), 의료기기분야(진단 ㆍ 치료 ㆍ 검사기기, 내시경, 모니터링 시스템, 피부 ㆍ 미용기기, 인체 수술용품, 헬스케어 등), 환경ㆍ 에너지, 해양 ㆍ 플랜트에 항공기, 드론, 로봇, 무인 ㆍ 자율자동차, 모빌리티, 배터리, 항공우주산업분야에 이르기까지 아주 광범위하게 사용되고 있다. 그 용도는 이루 말할 수가 없다.
가장 대표적인 한 예를 들어보자면, 전기자동차 등 모빌리티(Mobility)에 있어 성능을 좌우하는 특징 중의 하나는 차체의 경량화이다. 이를 위해서는 엔지니어링 플라스틱은 물론 수퍼 엔지니어링 플라스틱의 사용은 필수가 된다.
또한 미래를 선도하는 전략산업기술의 하나인 2차전지(Battery)에 있어서도 주요 구성요소인 분리막의 소재도 현재는 플라스틱이다. 본 저서는 이렇게 여러 산업분야에서 다양하게 사용되고 응용되는 플라스틱을 활용해 실생활에 유익하고, 산업발전에 이바지 하고자 저술하였다. 플라스틱 소재를 활용한 플라스틱 제품(성형품)의 설계, 금형, 사출에 대한 전반적인 개념, 원리, 특성, 용도(제품에 맞는 최적의 플라스틱), 제조방법, 물성, 사용의 예시, 실생활에의 적용 등을 고려한 가장 선행적이며 중요한 제품설계의 기초부터 응용 및 활용까지, 플라스틱 제품개발에 대한 주요하며 필수적인 내용을 서술하고 있다. 제품은 목적에 따라 여러 가지로 인간에게 편의성을 제공한다. 그리고 적용되는 기술도 인간의 지혜와 지식으로 사용상 ㆍ 환경상 나타나는 문제점을 개선 ㆍ 개량시키면서 새로운 기능을 추가하며 성능과 만족감을 발전시켜 간다. 기술혁신은 연구개발과 제품개발에 있어 획기적이고 고도화된 개선이자 개량이다. 이에 대한 결과는 오로지 제품과 모든 것을 포함하는 제품개발력으로 보여주고 입증되며, 이것이 혁신기술에 대한 객관적이고 진정한 평가인 것이다. 우리가 세계적으로 선도적인 기술 경쟁력을 가지고 글로벌 위치를 점유하고 있는 것도 바로 제품설계로 대표되는 제품개발에 대한 핵심 경쟁력을 갖추고 있기 때문이다.
본 저서는 똑똑한 휴대폰인 스마트폰(Smart phone)과 노트북컴퓨터 등 전자제품을 주된 사례 위주로 하여 상세하고 전문적인 제품개발 내용, 즉 설계 노하우(know-how)와 설계표준 및 가이드를 설계 사례와 적용 예을 그림, 설계도면(2D와 3D), 제품사진 등을 다양하게 보여주면서 구체적으로 상세히 설명하였다.
지금까지 저자는 제품개발과 제품설계 관련 수많은 저서를 이미 출간하였고, 3차례에 걸쳐 문화관광부에서 선정한 우수학술저서에 선정되었다. 이 저서들이 대기업, 중견 ㆍ 중소기업, 연구기관 및 대학교 등에서 실무 및 직무교육 교재, 대학교 교재로서 잘 활용되고 있다. 본 저서는 실제로 오랜 시간에 걸쳐 사랑하는 한국공학대학교 학생들과 같이 많은 현품들을 분해하여, 역공학 설계(Reverse engineering design)를 하면서 문제점을 분석하고, 개선설계를 통해 도출한 내용들을 담고 있기에 나름대로 자부심을 갖는다. 아무쪼록 4차 산업혁명시대의 핵심소재인 플라스틱을 활용한 제품개발 및 설계기술 경쟁력을 높이고 완제품, 부품, 소재 및 장비 ㆍ 시스템 등의 연구개발과 설계에도 큰 도움을 주는 동시에 길잡이가 되었으면 하는 바람을 갖는다.
저자는 40년 가까이 연구개발에 전념을 해오고 있다. 공학자, 연구자, 개발자로서의 신념은 “기술(Technology)이란 인간의 일상생활을 풍족하고 편리하게 해주는 도구”가 되어야 한다는 것이다.
4차 산업혁명시대의 핵심소재인 플라스틱에 대한 제품개발은 우리가 세계적 경쟁력을 갖는 반도체, 스마트폰등 ICT 제품, TV를 비롯한 가전제품, 디스플레이, 전장, 모빌리티, 2차전지 등 현재뿐만 아니라 앞으로도 실생활과 산업 전분야에 널리 사용될 것이다. 실생활에 폭넓게 활용되는 플라스틱에 대한 제품개발은 4차 산업혁명시대의 근간이 되는 융 ㆍ 복합 제품의 창출에도 유익한 도움이 되리라 생각한다.
‘플라스틱 제품개발 - 사례 및 활용’이 플라스틱의 제품설계 등에 있어 훌륭한 길잡이가 되었으면 한다. 그리고 기술보국(技術報國)의 현장에서 최선을 다하는 독자들에게 큰 도움이 되리라 생각한다.