코팅, 박막, 도금. 어떻게 구분할까

이제 겨우 플라즈마를 끝내고 말하고 싶었던 박막의 분야로 접어들었습니다. -0- 아직 갈길이 멀군요..;;
 

   가장 많이 쓰이는 금속재료중 하나인 구리(Cu)를 예를 들어서 이야기를 해보자. 구리도금, 구리코팅, 구리박막. 같은 구리라는 재료를 가지고 서로 다르게 표기하고 있다. 왜 어떤 것은 도금이라 하고 어떤 것은 박막이라 부르는 걸까? 무엇이 다른걸까? 어떤 차이가 있는 것인가? 그것에 대해 의문을 가져본 적이 있는가? 이 차이를 알려면 그 재료가 아닌 다른 관점으로 생각해 볼 필요가 있다. 내마모코팅, 광택도금, 투명전도성박막 그리고 트랜지스터 박막. 이들이 어떤 차이인지 살짝 감이 오길 바란다. 


   코팅과 도금은 사실 같은 말이다. 도금의 영어 표현이 코팅(coating) 일뿐 굳이 다른 의미를 가져오지 않아도 좋다. 때론 플레이팅(plating)을 사용하기도 한다. 물론 도금은 한자로 鍍金 이라 해서 '금속을 입히는것'을 의미한다. 영어로도 입히는 물질을 금속으로 한정하면 코팅(coating) 보다는 플레이팅(plating)이 더 전문적인 표현이 된다. 그래서 물질의 종류에 관계없이 쓰이는 코팅이란 말이 더욱 포괄적인 의미로 사용할 수 있다. 즉, '손잡이 코팅을 위해 니켈도금을 했다' 라는 식으로 표현이 가능하다. 하지만 입히고자 하는 물질이 모두 금속이라면, 도금이나 코팅이나 같은 의미로 쓸 수 있다. 그래서 '손잡이 코팅을 위해 니켈코팅을 했다' 와 '손잡이 도금을 위해 니켈도금을 했다'는 같은 말이다(그러나 전자로 표현 하는 것을 들어본적은 거의 없는듯 하다). 어쨌든, 어떠한 물질이든 입히는것은 코팅이라 할 수 있고, 그 중에 재료를 금속으로 한정시키면 도금(or 플레이팅)이라 할 수 있다. 물론, 그냥 일반적인 상황에선 도금이나 코팅이나 구분없이 쓰이고 있다. 

 
  재미있게도 단어의 의미는 사용하는 사람들에 의해 임의적으로 정해지기도 한다. '도금'이라 하면 전통적인 습식도금을 떠올리는 경우가 많고, '코팅' 이라 하면 진공증착이나 스퍼터링 등의 건식도금을 떠올리는 경우가 많다. 같은 말이지만 영어로 표현하면 더 고급스러워 보인다는 이유로 그렇게 인식이 되고 있는거라면 이런식의 구분은 편견임은 확실하다. 굳이 구분을 해야한다면 습식도금과 건식도금, 습식코팅과 건식코팅이라는 차이가 있을 뿐이다.

 

그럼 도금과 박막의 차이는 어떻게 이해하면 될까? 여기에는 몇 가지 기준이 있다. 두께를 기준으로 할 것인지, 기능적인 측면을 기준으로 할 것인지를 먼저 정해야 한다. 기술적으로 재료를 얇게 만들기 어려웠던 예전에는 두께만을 기준으로 한 적이 있었다. 5㎛ 이하의 두께는 박막, 그 이상은 후막으로 구분하기도 했다. 기술이 발달하면서 기준이 되는 두께는 점차 얇아져 현재는 1㎛ 이하를 박막으로 규정하기도 한다. 그러나 사실상 지금 두께를 가지고 구분하는 것은 별 의미가 없어 보인다. 기술의 발전은 단지 필요에 의해 두께를 조절하고 있을 뿐, 원한다면 단원자 층으로도 만들 수 있으며, 필요한 것 보다 더 두껍게도 만들 수 있기 때문이다. 그래서 요즘에는 두께보다는 기능적인 측면을 더 강조하고 있다. 앞에서 예를 든 광택도금과 투명전도성박막을 보면 그 차이가 극명하게 보인다. 먼저 도금이라는 어미가 붙는 말들을 보면, 내마모도금, 광택도금, 내식성도금 등 여러가지가 있다. 혹시 내마모박막이나 내식성박막이라는 용어를 혹시 들어본적이 있는지 모르겠지만, 그런 용어는 거의 쓰이지 않고 있다. 마찬가지로 투명전도성도금이란 표현도 찾기 어렵다.

 

그림 . 일본 GEOMATEC 사의 내마모 코팅 제품들(직찍 -_ -)

 

   도금(혹은 코팅)은 먼저 기본 주재료가 있고, 그 주재료가 가지지 못했거나, 혹은 가지고 있어도 부족한 것을 보완하기 위해 만들어진다. 내마모도금은 주재료의 표면을 보호하기 위해, 광택도금은 주재료의 표면에 없는 광택을 부여하기 위해, 또한 내식성도금은 주재료가 갖지못한 내식성을 향상시키기 위해 입혀진다. 주재료가 없이는 그 자체로서 기능을 갖질 못하므로, 항상 주재료와 같이 붙어서 그 기능과 특성을 향상 및 보완하는 역할을 담당한다.

 

그림 . 일본 GEOMATEC 사의 투명전극(ITO)박막
(역시 직찍 -_ - . 세라복 여고생은 커녕 기껏 일본가서 찍어온 사진이란게...;)

 

   그에 비해 박막은 다른 재료와 같이 존재하지만 독자적인 기능을 담당하고 있다. ITO 같은 투명전도성박막은 그 자체로 투명하고 전도성을 지녀 전극의 역할을 독자적으로 담당하는 것이지, 기판의 투명도를 더 향상시키거나 전도성을 더 증가시키기 위한 것이 아니다. 트랜지스터 박막(TFT)도 기판위에 박막형태로 입혀져 트랜지스터의 독자적인 기능을 하고있다. 기판이 없어도 박막들은 그 기능을 잃지 않는다. 단지 기판이 없는 박막만의 형태로는 지탱할 곳이 없어 사용할 수 없을 뿐이다. 여러분들이 모니터로 많이 사용하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)의 내부 구조를 보면, 매우 얇은 층의 박막이 여러 층으로 쌓여져 만들어진 것을 알 수 있다. 그 박막들은 상호보완적이기도 하지만, 기본적으로 모두 각각의 독립적인 기능을 가지고 있다. 결과적으로, 박막이란 기판 위에 어떤 물질이 수 ㎛ 이하의 두께로 자체적으로 독립적인 기능을 가지고 있는 층(layer)이라고 설명하면 될 것이다.

...by 개날연..