그동안 고가의 분석기를 사용하던 나노 분야 업체들에게 반가운 소식이 전해졌다. 바로 혼합 전자기장 분석 기술을 사용해 나노 자성 입자를 분석할 수 있는 분석기가 출시된 것. 이 제품은 휴대가 가능하고 기존 광학기기에 비해 저렴해 나노 기술을 활용하는 기업에게 큰 도움이 될 수 있을 것으로 평가되고 있다. 측정 및 분석 분야의 강소기업으로서 ‘나노로 바꾸는 세상’을 선도하고 싶다는 스타트업 ‘맥솔루션’의 김태선 대표는 나노 산업을 미래 먹거리로 꼽았으며 그중에서도 나노 분석기의 중요성을 피력했다.
▲ 맥솔루션 김태선 대표이사
Q. 맥솔루션에 대해 간단히 소개해 주십시오.
지난해 창업한 맥솔루션은 대전에 위치한 스타트업 기업으로서 6명의 직원이 나노 자성 입자 분석기 연구개발에 매진하고 있습니다.
저희 맥솔루션에서는 혼합 전자기장 분석 기술(FMMD: Frequency Mixing Magnetic Detection)을 이용해 나노 자성 입자 분석기인 ‘맥레이(MagRay) 1000’을 개발했는데요. 나노 자성 입자를 정량, 정성 분석하는 데 최적인 FMMD 기술은 세계 각국의 나노 분야 및 신호계측 전문가들이 모여 개발한 기술로, ETRI(한국전자통신연구원)에서 MRI를 대체하는 의료기기로 발전시키기 위해 프로젝트를 진행하고 있는 기술이기도 합니다. 이 기술은 나노 분석기뿐 아니라 의료 영상, 질병 진단, 비파괴 안전 검사 등 다양한 응용 분야에서 폭넓게 활용 가능합니다.
해외 선진국에서는 FMMD 기술을 주로 의료기기 쪽에 접목시키고 있는데요. 이 경우 제품이 상용화되기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 이에 맥솔루션에서는 ETRI로부터 원천기술을 이전받아 자체적으로 연구개발한 끝에 분석기를 먼저 상용화하게 되었습니다.
어떤 산업이든 계측과 분석은 품질 관리, 대량 생산에 있어서 반드시 필요한 과정이라고 할 수 있습니다. 그때문에 비싸고 사용이 까다로운 방식의 제품이라도 대부분의 기업에서는 사용할 수 밖에 없는데요. 저희가 이번에 선보인 맥레이 1000의 경우 성능과 가격 면에서 경쟁력을 갖추고 있어, 나노 기술을 활용해 사업하려는 많은 기업들에게 도움이 되는 원천 기술을 제공할 수 있습니다.
Q. 맥레이 1000은 어떤 제품입니까.
맥레이 1000은 FMMD 기술을 이용한 분석 장비로, 나노 자성 입자(NMP: Nano Magnetic Particle)의 비선형적인 자기 특성을 기반으로 한 정량 및 정성 분석기입니다.
▲ 맥레이(MagRay) 1000
올 하반기에는 맥레이 1000의 후속 모델이며 고급형 버전인 맥레이 2000을 출시할 예정인데요. 이 제품은 금속류를 사용하는 다양한 산업과 접목할 수 있을 것으로 보입니다. 이것을 가능케 하는 것이 바로 혼합전자기장 분석 기술, 즉 자성을 띤 나노 크기 입자의 크기와 성질을 측정할 수 있는 기술이지요.
조금 더 자세히 설명 드리면, FMMD는 저희 맥솔루션에서 개발한 측정 헤드(Measurement Head)에 들어 있는 기술입니다. 두 개의 다른 주파수, 즉 저주파(Low Frequency)와 고주파(High Frequency) 두 개의 코일이 서로 겹쳐져 자기장이 형성되고 그 가운데 또 다른 코일인 디텍션 코일이 존재합니다. 이 세 개의 코일이 맥레이의 핵심 기술이라고 할 수 있는데요. 이 안에 분석하고 싶은 나노 자성 물질을 비롯해 금속물체를 넣은 후, 교류전기가 주어졌을 때 발생하는 전체적인 움직임과 전자 움직임의 신호를 얻음으로써 분석이 이루어지는 것입니다. 바꿔 말하면, 수십Hz의 저주파 영역대는 상대적으로 큰 자기장을, 수십kHz 고주파 영역대는 신호 획득에 필요한 전자기장을 발생시키므로, 두 가지 전자기파와 비선형신호가 더해지면 고조파(Harmonics)가 발생하게 됩니다. 그러면 이 고조파의 세기를 이용해 정량 분석을 실시하고, 위상차를 검출해 정석 분석을 실행하는 것이지요.
Q. 기존 분석기와 달리 맥레이만이 가진 특장점이 있다면?
현재 대부분의 산업체에서는 주사전자현미경(SEM), 투사전자현미경(TEM) 등과 같은 고해상도 현미경, LDS 등의 광학기기들이 측정에 사용되고 있습니다. 이들은 매우 고가이고, 측정 전문 인력이 필요하며 전처리 과정들도 복잡합니다. 게다가 SEM, TEM 등은 진공, 저온 등의 환경이 갖춰져야 하며 LDS는 빛이나 온도 등 환경에 영향을 받지요.
이러한 기존 광학 기반 기술과 비교했을 때, 맥레이는 전혀 다른 분석 방식을 사용하는데요. 마그네틱, 즉 자석의 자기장을 이용해 혼합자기장 가운데 디텍션 코일을 넣어 채취된 시료를 분석합니다. 따라서 외부 환경의 영향을 받지 않으며 안전하다는 장점을 갖고 있습니다. 또 시료를 넣으면 바로 측정할 수 있어 사용 편의성이 높고 휴대가 가능하며 가격경쟁력도 높지요. 이 기술은 현재 분석기 제작에 사용됐지만, 그 활용 가능성은 무궁무진하다고 할 수 있습니다. 일례로 검사뿐 아니라 실시간 측정을 통해 생산 공정에서 품질을 관리하는 제어 기계에 활용하는 경우도 생각해볼 수 있지요. 또한 외국에서 암 검진, 드럭 딜리버리(Drug Delivery) 등의 표지 물질로 사용되는 NMP를 활용해 AI나 구제역 등을 현장에서 바로 검사할 수 있는 키트를 만들면 병에 걸리지 않은 가축들까지 함께 매몰되는 불상사를 방지할 수도 있습니다. 이처럼 맥레이의 원천 기술을 사용하면 나노 분야 외에도 스캔과 영상, 위조 방지, 비파괴 검사 분야 등에서 이 기술을 활용할 수 있습니다.
Q. 나노 소재 및 나노 분석기 중단기 시장을 어떻게 보십니까.
해외 선진국에서는 나노 관련 산업이 빠른 속도로 성장하고 있으며 이미 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 그러나 우리나라의 경우 2000년대 초반에 3조원 이상의 연구비가 투자되면서 잠깐 미래 먹거리 산업으로 부각되었지만, 그 이후 과학기술 개발 방향이 달라지면서 지금까지 이렇다 할 성과가 나오지 않고 있습니다. 또한 그 당시에는 EU, 미국, 일본에 이어 4위의 기술력을 보유하고 있었지만, 이제는 중국에게 추월당했다는 평이 대부분입니다. 이처럼 국내 나노 산업은 2000년 초에 이루어진 활발한 투자 덕분에 기반은 어느 정도 갖춰져 있지만 후속 작업 부족으로 인해 침체된 것이므로, 향후 구체적인 미래 먹거리를 찾아내 지원한다면 급속히 발전할 수 있을 것으로 예상됩니다.
Q. 향후 마스터플랜에 대해 말씀해 주십시오.
소비자들이 제품을 사용해보고 입소문이 퍼지기까지는 어느 정도 시간이 필요하지요. 또 현재 고가의 장비를 사용하고 있는 업체라면 굳이 기기를 바꿔야 할 필요성을 느끼지 못할 수도 있습니다. 이러한 점을 감안해서 올해는 5억원 정도의 매출을 목표로 일단 맥레이 판매에 집중할 예정입니다.
또한 해외 전시회 등에 참가해 EU 등으로 해외 판로도 확대해 나갈 계획이며, 하반기에 맥레이 2000이 출시되면 바이오-의료 분야, 비파괴 검사 분야 등 넓은 시장을 타깃으로 연구개발을 진행할 예정입니다.
김희성 기자 (npnted@hellot.net)
