▲ 실시간 나노입자 복합특성 분석 장치인 PCDS 장비(자료: 한국표준과학연구원)
[헬로티]
측정장비 전문업체인 코셈이 한국표준과학연구원(이하 KRISS)과 성균관대학교가 공동 개발한 ‘공정 오염원 추적 기술’을 이전받은 지 2년 만에 시장에 관련 제품을 선보여 관심을 받고 있다.
코셈은 KRISS로부터 해당 기술을 이전 받은 후 디스플레이 제작 관련 대기업인 A사에 제품을 판매 완료했으며 현재 타 기업에도 판매 예정 중이다. 코셈 관계자는 "해당 제품이 대기업에 본격적으로 판매가 시작된다면 약 5년 내 500억 원의 시장이 형성될 것"으로 전망했다.
실시간 오염입자 측정 분석 장비인 PCDS가 2014년 대덕특구 측정장비기업 코셈으로 기술이전 된 후 본격적인 상용화가 시작됐다. PCDS(Particle Characteristics Diagnosis System)란, 진공인 공간에 부유하는 나노미터 영역의 입자 크기, 형상 및 성분 등의 다양한 특성을 실시간으로 분석하는 장치를 말한다.
머리카락 두께 십 만분의 일 크기의 나노입자는 활용 방법에 따라 반도체, 디스플레이 소자 개발에 활용된다. 하지만 동시에 소자를 오염시킴으로써 불량품의 원인이 되기도 한다. 따라서 나노입자로 인한 오염을 감지하기 위해서는 나노입자의 특성분석이 필수적이다.
기존 나노입자 분석은 반도체, 디스플레이 제조 공정을 완료한 후 제품을 전자현미경 등을 사용하여 비 실시간 측정했다. 이 방법은 공정 도중에 발생한 불량을 실시간으로 알아낼 수 없어 제품 제작 후 전량을 폐기해야 했다. 또한 대부분의 분석 장비들이 공정 과정에서 요하는 진공 환경에서 사용되기에는 한계가 있었다.
공동 연구진은 이런 점에 착안해 고진공 환경과 전기적 입자 분류기술 및 고도화 된 전자현미경 기술을 활용, 대기압의 만분의 일의 진공 환경에 부유하는 수십에서 수백 나노미터 크기 입자의 ‘복합특성’을 측정할 수 있는 PCDS 장치를 개발했다.
연구팀은 해당 기술을 시스템화 하기 위한 모듈최적화 및 알고리즘을 개발해 나노입자의 크기별 개수 농도를 측정할 수 있는 기반기술을 완성하였으며 기존의 고도화 된 전자현미경 기술과 결합하여 측정 정확도를 한층 높였다.
KRISS 대외협력실장 강상우 박사는 “PCDS 장비는 고집적화·대면적화로 성장하는 반도체, 디스플레이 산업에서 불량 감지 및 오염원을 추적하기 위한 최적의 해결책을 제공한다”며 “이 장비는 산·학·연이 융합을 통해 기술사업화를 성공시킨 대표적인 사례이며 본격적인 상용화를 통해 수천억원의 산업, 경제적 효과를 거둘 것”이라고 기대했다.
성균관대학교 김태성 교수는 “반도체 및 디스플레이 산업 뿐만 아니라 다양한 나노입자 및 진공 활용 업계의 생산성 향상에 기여할 수 있을 것”으로 기대하며, “특히 우리나라 측정전문 기업의 경쟁력을 향상시켜 글로벌 기업과의 경쟁에서 우위에 설 수 있는 원천기술”이라고 덧붙였다.
김진희 기자 (eled@hellot.net)
