경기 북부지역 섬유산업 발전방향

Abstract

조명 및 디스플레이용 고효율의 연색성 좋은 발광체 합성과 그 발광특성을 연구하였다. 천연색 디스플레이 및 백색 조명용 LED등이 우수한 연색성과 효율을 가지기 위해서는, UV 발광 LED에 RGB(삼원색) 형광체를 적용하는 것이 좋다. AlGaN 이나 InGaN 등의 LED가 방출하는 장파장 UV (350 nm ~ 400 nm)를 효과적으로 흡수하여 삼원색을 내놓는 형광체를 개발하고자, 본 논문에서는 NbO43- 계열의 RNbO4 (R = La, Y, Gd) 와 CaNb2O6를 합성하여 발광 특성을 연구하였다. 이러한 niobate의 발광은 La, Y, Gd, Ca 등에서 나오는 발광이 아니라 전자배치가 d0 (closed-shell)인 Nb 이온과 관련된 발광으로 산소 2p궤도 전자중의 하나가 Nb5+의 비어있는 4d 궤도함수로 옮겨가는 전하전이 (charge transfer)에 의해 발광하게 된다. RNbO4 (R = La, Y, Gd)의 rare earth niobate는 fergusonite 구조를 가지며 약 250 nm 와 410 nm에서 강한 흡수와 방출 띠를 나타낸다. 정사면체(Td) 구조인 NbO43- 의 O2-에서 Nb5+로 전하전이는 LaNbO4와 YNbO4의 경우에는 효율적이고 강하게 나타난다. 하지만 GdNbO4의 경우 NbO43-로부터 Gd3+의 효율적인 에너지 전달이 가능하지 못하기 때문에 발광이 일어나지 않는다. Alkaline earth niobate CaNb2O6는 columbite 구조를 가지며 262 nm와 469 nm 에서 최대 흡수와 방출 파장을 나타낸다. Rare earth 와 alkaline earth niobate의 결정격자에 Eu3+이나 Bi3+등의 활성제나 증감제를 NbO43- 계열의 결정격자에 혼입(dope)하여 발광특성을 연구하였다. Rare earth niobate의 발광특성은 Bi3+와 Eu3+의 농도에 크게 영향을 받는다. Y1-xBixNbO4에서 Bi3+ (x = 1.5)를 넣어주었을때 niobate의 효율은 극대화되었으며, 약 250 nm였던 2p(O) ? 4d(Nb)의 흡수파장이 6s(Bi) ? 4d(Nb)의 전하전이를 통해 약 310 nm까지 장파장 쪽으로 이동하였다. 방출파장 역시 410 nm 에서 448 nm 로 장파장 쪽으로 이동하였다. RNbO4에 Eu3+만을 혼입시켰을 때NbO43-의 발광은 감소하고 5D0 → 7F2 의 613 nm로 에너지가 전이되었다. Bi3+ (x ≥ 10)농도에 Eu3+(5%)를 넣고 발광을 관찰한 결과 증감제와 활성제의 상호작용에 의하여 NbO43-의 발광 세기는 감소한 반면 5D0 → 7F2 에 일치하는 Eu3+의 613 nm 에너지전이의 효율이 증가하였다. 흡수파장은 소량의 Bi3+를 넣어주었을 때의 310 nm에서 발광의 세기가 크게 줄어들지 않는 338 nm 까지 장파장 UV영역 쪽으로 이동하였다. Bi3+의 농도가 15 atom% 였을때 band-edge는 352 nm 까지 이동하였다. Alkaline earth niobate인 CaNb2O6도 rare earth ni論 文 要 約 인류의 역사와 함께 발전해온 섬유는 인간 생활과 가장 밀접한 관계를 가지고 있다. 옛날부터 많이 사용된 섬유소재는 천연섬유를 사용한 피복 분야였으며, 최근에는 여러 가지 인조섬유가 개발되고 그 수요 또한 점차 확대되어 가고 있다. 섬유는 사용용도에 따라 의류용 섬유, 산업용 섬유, 생활용 섬유 등으로 분류되며 사용재료에 따라 천연섬유(식물섬유, 동물섬유, 광물섬유), 화학섬유(재생섬유,반합성섬유,합성섬유,무기섬유) 등으로 구분된다. 의류의 경우에는 국가?지역별 신체적 구조와 연령, 기후. 환경 등에 따라 다양한 제품이 생산되며, 산업용의 경우에 전기전자, 기계, 가구, 의약, 농업, 토목 등 모든 산업에 섬유 소재가 사용되고 있는 점을 감안할 때 전 산업에 미치는 영향이 매우 크며, 원료의 개발과 다양한 공정에 대한 애로기술 등의 연구개발이 항구적으로 이루어진다면 그 노력에 따라 차세대 성장 동력산업, 미래 가치산업으로 자리 매김할 수 있는 산업이다. 본 연구내용은 경기 북부지역 섬유기업의 실태 조사한 자료를 토대로 기업인이 현장에서 느끼는 애로사항 및 요구사항 등을 조사하여, 경기도 섬유산업의 현황조사와 특성을 파악할 뿐 만 아니라 경기 북부지역 섬유산업의 문제점 및 경쟁력 분석, 외국의 선진사례, 국내?외 정세 등을 감안하여 향후 경기도 차원의 섬유산업 발전을 위한 구체적이고 세부적인 중?장기적인 실행전략을 모색해 보고자 하였다. 섬유산업은 한국 경제발전의 견인차 역할을 해온 산업으로 섬유수출이 시작된 이래 2,500억불 이상의 수출초과를 달성한 명실공히 효자산업으로 그 위상을 견지하여 왔으나, 90년대 이후 첨단 IT산업의 육성이라는 정부 산업정책으로 인하여 섬유산업에 대한 인프라 구축 및 연구개발 지원은 물론 기업지원에도 차별하여 왔고 또 소외되어 왔다. 또한, 최근 중국 등 후발개도국의 추격으로 수출이 점점 줄어들고 있지만, 아직도 무역수지 흑자의 1/4를 점하고 있고, 국내 최대의 고용산업일 뿐 만 아니라 통일에 대비한 산업으로 가장 적당하다고 생각하며, 지금 개성공단에 입주한 업체들 중 상당수가 섬유업체이며 가장 많은 생산과 수출에 기여하고 있다는 점이 이를 잘 대변해 주고 있는 것이다. 경기도의 섬유산업은 다양한 섬유소재 가공업체가 밀집되어 있고 지리적으로 시장의 접근성이 뛰어난 지역이다. 하지만, 각종 규제로 인하여 소규모 업체가 다른 지역에 비하여 많은 것은 문제점으로 대두되었다. 외국 혹은 국내 지방의 섬유산업과 비교해 볼 때 경기도의 섬유산업 정책은 경기북부 산업경제의 활성화, 수출촉진, 고용창출, 도민의 소득증대를 극대화하기 위하여 미리 준비하고 실행하는 것이 무엇보다 절실히 요구된다. 첫째로, 섬유클러스터의 기반구축 일환으로 행정기관 및 업계, 지원기관 등 각계각층의 의견을 수렴할 수 있는 기관별 네트워크를 구축해야 한다. 이는 섬유산업 특성을 고려한 섬유 스트림간 협력 사업이 효율적으로 운영되어 섬유산업의 발전을 도모하고 기업의 애로사항 및 행정적인 제도개선을 위한 해결방안을 제시하도록 해야 한다. 둘째, 섬유산업 특성상 원사-원단-염색가공-봉제-마케팅 등 다양한 스트림간 산업으로 구성되어 있음을 고려할 때, 원부자재 공급업체, 디자이너 및 컨버터업체, 염색가공업체, 제/편직업체, 의류/패션업체 등이 함께 단지내에 입주토록 섬유관련 전문 복합단지 조성이 필요하다. 셋째, 수도권의 산업은 한국경제 성장의 주 동력원으로 위치를 확고히 하고 있으므로 수도권에 적용하고 있는 규제의 철폐 내지는 완화를 통해 FTA 효과의 극대화를 모색해야 한다. 넷째, 세계 의류/패션산업은 고감성/고기능성이 가미된 스마트 의류를 중심으로 고급화되어 가는 추세로 세계시장 공략을 위한 공격적 마케팅 전략을 수립해야 하다. 다섯째, 산업용 섬유의 수입이 증가되는 추세이며 향후 아시아권의 산업용 섬유 수요량이 증가될 것으로 전망됨에 따라 이에 대한 대응방안을 마련해야 한다. 따라서 경기도 섬유산업은 지근에 수도 서울이 있어 동대문과 남대문 등 섬유 집산지에 대한 공급원으로서 뿐만 아니라, 새로운 기술 및 제품에 대한 QR 시스템 구축이 용이한 지역으로, 한미 FTA의 타결에 맞춰 중앙정부와 경기도, 지자체 및 관련 섬유업체가 상호 협력하여 이 점들을 십분 활용한다면 괄목할 만한 시너지효과를 이루어 섬유산업의 재도약을 위한 기회를 맞이할 수 있을 것으로 생각한다.obate와 같이 Bi3+를 넣어주면 흡수파장이 262nm 에서 315로 이동하는, 같은 경향성을 보였으나 활성제인 Eu3+에는 반응하지 않았다. Rare earth niobate 와 Alkaline earth niobate는 GaN에서 나오는 장파장 UV를 효율적으로 흡수하여 빨강색과 파랑색 빛을 방출하므로 LED용 형광체로서의 응용이 가능하다.