산업기술/제조/경영

Nikkei Monozukuri_2025.12 (p.38-39)

후지필름, 압력에 반응해 발색하는 필름 출시
고온 대응으로 반도체 제조에서 측정 수요 증가

자동차 프레스 성형 공정이나 반도체 웨이퍼를 접합하는 웨이퍼 본딩 공정, 의약품·식품 포장의 히트 실링 공정 등에서는 가공 시 재료에 가해지는 압력을 적절히 관리할 필요가 있다. 후지필름은 이러한 제조 장비의 가공면 사이에 끼워 압력을 측정하는 ‘압력 측정 필름’의 내열성을 높인 개량 제품 ‘고온용 프레스케일(Prescale) 100/200’을 출시했다. 가열하여 압력을 가하는 열프레스 장비에 대해, 가동 상태 그대로 검사에 사용할 수 있다.

초기 출시 제품은 사용 권장 온도 35~150℃에서 0.2M~0.6MPa의 압력을 측정할 수 있는 극초저압용 ‘고온용 프레스케일 100LLLW’와, 같은 온도에서 0.5M~2.5MPa의 초저압용 ‘동(同) 100LLW’의 두 종류다. 2026년 2월 이후에는 같은 온도에서 2.5M~10.0MPa의 압력을 측정할 수 있는 저압용 ‘동 100LW’를 출시할 예정이다. 또한 사용 권장 온도를 150~220℃까지 끌어올린 모델로서, 0.2M~0.6MPa용 극초저압용 ‘동 200LLLW’와 2.5M~10.0MPa용 저압용 ‘동200LW’를 2026년 2월 이후에 출시할 계획이다.

-- 마이크로캡슐 내 발색제를 압력으로 방출 --
‘프레스케일’은 압력에 의해 발색되는 필름이다. 기본 필름(지지체)에 발색제를 담은 마이크로 캡슐을 도포한 발색제층과, 발색제에 반응해 적색으로 변하는 현색제층을 형성해 두었다. 압력이 가해져 마이크로캡슐이 파괴된 부분이 붉어진다. 마이크로캡슐의 파괴 정도가 달라짐에 따라 압력 분포를 색 농도의 분포로 볼 수 있다.

압력이 가해지는 면 사이에 끼우기만 하면 압력 분포를 확인할 수 있기 때문에, 예를 들어 자동차에서는 금형 접촉 상태나 시트 접합 시 압력 등 생산 설비 확인에 사용되는 한편, 클러치 판 접촉 상태, 브레이크 패드 접촉 상태, 가스킷에서의 실링 성능 확인, 타이어 접지압 등 제품 품질 확인 용도로도 활용되고 있다. 최근에는 반도체 제조나 디스플레이 제조용 출하가 증가해, 과거 5년간 매출이 30% 증가했다고 한다.

그러나 기존 프레스케일은 사용 권장 온도가 20~35℃로 제한돼 있어, 고온 환경의 설비에는 그대로 사용할 수 없다. 무리하게 사용할 경우 고온으로 인해 마이크로캡슐이 파괴돼 압력의 크기와 상관없이 발색이 발생한다. 장비의 온도를 낮추고 나서 측정하는 것은 가능하지만, 생산을 중단하고 온도를 낮춘 후 측정하고 다시 온도를 올려 안정시키는 데 시간과 공정상의 부담이 컸다. 생산설비 중에는 열에 의한 팽창으로 변형이 발생하고, 그 변형으로 발생하는 압력 분포 변화를 무시할 수 없는 것이 있는데, 지금까지 생산 중 온도에서의 압력분포를 측정하는 수단이 없었다.

후지필름은 이러한 사용자의 의견을 반영해 고온용 프레스케일을 개발했다. 기본 지지체는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)에서 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트)으로 변경하고, 마이크로캡슐과 현색제도 고온에 견딜 수 있는 소재로 개선했다.

-- 압력 분포의 수치 데이터화도 가능 --
프레스케일로 얻은 측정 결과는 후지필름이 2022년에 공급을 시작한 전용 앱 ‘프레스케일 모바일’이 움직이는 카메라 탑재 모바일 단말을 이용해 데이터화할 수 있다. 발색된 프레스케일을 색견본과 형상 보정용 기준을 겸한 캘리브레이션 시트의 프레임 안에 놓고, 모바일 단말의 카메라로 촬영하면 평균 압력이나 가압 면적 등을 산출할 수 있다. 이렇게 얻은 데이터는 클라우드 등을 통해 담당자 간이나 거점 간에 공유할 수 있다. 후지필름은 2025년 10월 29일, 일정한 조명 조건에서 프레스케일을 촬영하는 메커니즘을 갖춘 전용 분석 장치 ‘프레스케일 스테이션’을 출시했다.

고온용 프레스케일의 가격은 오픈 프라이스로, 최종 가격은 판매점이 결정하지만 기존의 프레스케일에 비하면 다소 비싸질 가능성이 있다고 한다.

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Nikkei Monozukuri_2025.11 목차

도전자
어렵기 때문에 더 재미있다, IT와 현장을 넘나드는 이도류
미치히로 다카시(道廣 隆志), DT DYNAMICS 대표이사 사장

뉴스의 심층
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・가상 환경에서 나사 체결 누락 방지 -- 카시오, 해석 자동화 도구 자체 개발

・다이하쓰, 공장의 문제를 AI로 해결 -- 부트캠프 방식, 2개월 연수로 성과

・3D 오차 공유로 금형 트라이아웃 40% 감소 -- 후지필름 BI, 향후 AI 도입도 검토

REPORT
・혼다, 신 기준 원동기장치자전거의 상품화에서 선도 -- 원동기2종 부품 사용으로 비용 절감

・나가사키종합과학대학, 최대 50m 잠항 수중 드론 -- PVC 사용해 모터 3개로 제작비 3만 엔

・후지필름, 압력에 반응해 발색하는 필름 출시 -- 고온 대응으로 반도체 제조에서 측정 수요 증가

・파나소닉 HD, 차이나 시프트 가속 -- 가전 사업 철수·매각 회피에 가닥

특집1
・양자기술로 제조 혁신

・Part 1 총론
소재 개발부터 생산 효율화까지 -- 현장에서 시작된 양자 기술 활용

・Part 2 반도체 제조
롬(ROHM), 기술 도입 ‘선두’ -- 검사 공정 시간 손실 40% 감소

・Part 3 소재 개발
차세대 레지스트와 배터리 실현 -- 계산 시간 100분의 1도 가능

・Part 4 로봇 제어
휴머노이드 로봇의 복잡한 동작 제어 -- AI를 뛰어넘는 실시간성 겨냥

・Part 5 차체 설계
차체 골격의 계산 횟수 대폭 감소 -- 마쓰다, 경량화·부품 공용화 가속

특집2
・독일 공작기계 업계, 자동화를 철저히 추구
‘EMO HANNOVER 2025’ 보고

・Hermle
자동화 설비의 강자 -- 팔레타이저와 로봇 활용으로 승부

・INDEX
복합가공기와 로봇 셀로, 강점인 공정 집약을 한층 가속

・Grob
기가캐스트 전용의 수평형 머시닝센터(MC)에, 다품종 소량 생산을 상정한 자동화 시스템

・Heller
5축 머시닝센터와 6축 로봇으로, 금속 가공의 4중고에 대응

・Chiron
모듈러 설계 MC와 소형 로봇 운송으로, 유연성을 높인 가공 자동화 시스템

사고는 말한다
・도큐 덴엔토시선 충돌 탈선 사고, 프로그램에 숨어 있던 10년 전 설계 미스

니치아화학공업, 청색반도체 레이저 개발 이야기
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최종회: 왜 세계 톱을 독주할 수 있었나

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・도쿄대학 등, 애매한 언어 지시로도 로봇 파지 가능 -- 복수 AI 에이전트 협조 외

서플라이 체인 신상식 걸작선
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제8회

도요타 방식의 인재양성, 당신의 고민에 응답합니다
・제138회: 인재를 효과적으로 활용하려면

EDITORS' ROOM
・기술로 읽는 비즈니스 정보 외

편집부 추천 도서
・‘잃어버린 30년’에서 벗어나기 위해

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