전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

전량 수입 의존했던 '질량분석장비' 핵심기술 국산화 성공

기사입력 : 2020년06월16일 09:24

최종수정 : 2020년06월16일 09:24

KBSI, 기체 클러스터 이온빔 장치 개발· 성능 인증 완료

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 그 동안 전량 수입 의존해온 질량분석장비 핵심기술을 국산화하는데 성공했다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 전량 수입에 의존해온 '이차이온 질량분석기'의 핵심요소인 기체 클러스터 이온빔 장치를 국내 최초로 개발했다고 16일 밝혔다.

공식 성능 테스트를 통해 분당 5나노미터 수준의 시료 표면가공정밀도(스퍼터율)을 달성함에 따라, '3차원 분자 영상 질량분석기' 개발에 한 걸음 더 다가섰다는 평가다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 기체클러스터 이온빔(비스듬한 구조물)에서 쏘아진 이온빔이 OLED 시료(하단부)를 가공하며 이차 이온을 생성한다. [사진=KBSI] 2020.06.16 swiss2pac@newspim.com

KBSI 연구장비개발부 최명철 박사 연구팀이 개발한 기체 클러스터 이온 빔 장치는 '이차이온 질량분석기' 국산화의 핵심요소로서, 이온 빔을 시료에 쏘아 이차 이온을 일정하게 생성시키는 역할을 한다. 이렇게 생성된 이차이온의 질량을 분석해 시료의 화학적 조성을 유추하는 것이 '이차이온 질량분석기'의 원리이다.

이번에 개발된 기체 클러스터 이온 빔 장치는 지난 6월 8일 한국생산기술연구원 입회하에 진행된 OLED 시료 가공 테스트 결과 분당 5나노미터(nm:10억분의 1m)의 표면가공정밀도를 기록했다.

이는 현재 국내외에서 사용되는 외산 최첨단 이차이온 질량분석장비의 클러스터 이온빔과 유사한 수준의 수치이다. 이온 빔의 표면가공정밀도는 표면 질량분석장비의 성능을 평가하는 핵심지표로서 분석의 정확도(공간 분해능)와 직결된다.

이번 이온빔 장치 개발을 통해 KBSI가 완성하고자 하는 '3차원 분자 영상 질량분석기'는 '이차이온 질량분석기' 의 일종으로, OLED(유기발광다이오드), 미세플라스틱 등 유기물질과 생체시료의 3차원 화학 영상 분석을 목적으로 하고 있다.

이차이온 질량분석기는 일차 이온빔 장비에서 만들어진 일차 이온을 시료에 조사해, 시료로부터 생성된 이차 이온의 질량을 분석함으로써 시료의 화학적 조성을 알아내는 분석연구장비를 말한다.

3차원 분자 영상 질량분석기는 이차이온 질량분석기의 일종으로 3차원 구조를 갖는 시료의 화학적 조성을 영상 형태로 분석하는 연구장비다. 각종 유기분자들이나 생체시료분석에 있어 활용도가 높을 것으로 기대된다.

최명철 KBSI 책임연구원은 "연구계·산업계를 막론하고 국내에서 활용되는 모든 질량분석기는 전량 독일, 영국 등에서 수입하는 실정"이라며 "반도체 분석, 소재개발, 환경 분석 등 다양한 분야에서 활용되는 연구장비인 만큼 국산화를 위한 노력이 꼭 필요하다고 생각해 관련 연구를 시작하게 됐다"고 밝혔다.

연구팀은 외산 연구장비의 국산화에 그치지 않고, 관련 기술을 고도화해 기존 질량분석장비들의 한계를 뛰어넘는 세계 최고 수준의 질량분석장비를 완성할 계획이다. 또한, 이온빔 장비에 대한 원천기술과, 수행 중인 '3차원 분자 영상 질량분석기'의 사업화도 병행해 기업의 빠른 시장 진출도 도울 계획이다.

최창민 KBSI 선임연구원은 "기체 클러스터 이온빔 기술은 질량분석장비만이 아니라, 광전자분광기 등 여타 표면분석장비와 표면 가공 산업분야에도 폭넓게 활용될 수 있는 원천기술로써 다양한 형태로 사업화가 가능하다"고 밝혔다.

사업화에 있어서는 KBSI의 연구소기업인 '와이엔디케이(대표 복민갑)'가 공동으로 연구에 참여하고 있는 만큼 사업화에 최적화된 형태로 연구를 수행하고 있어 사업화 시기를 최대한 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

신형식 한국기초과학지원연구원 원장은 "KBSI는 우리나라 첨단연구시설장비의 컨트롤 타워로서, 축적해온 산학연 네트워크를 통해 연구장비에 대한 국가적 수요를 정확히 진단하고 있다"며 "연구장비의 외산 의존이 하루아침에 해소될 수 없지만, KBSI는 연구현장에서 활용도가 높지만 수입 의존 비율이 높거나, 잠재적인 시장규모가 큰 연구장비 위주로 지난 2015년부터 독자 기술 개발과 국산화 연구를 수행하고 있다"고 밝혔다.  

swiss2pac@newspim.com

CES 2025 참관단 모집

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
위례과천선 광역철도 민자적격성 통과 [서울=뉴스핌] 최현민 기자 = 경기 과천시와 서울 강남구, 송파구 일원을 연결하는 위례과천선 사업이 본궤도에 오른다.   국토교통부는 위례과천 광역철도사업이 한국개발연구원(KDI)의 민자적격성 조사를 통과했다고 7일 밝혔다. 위례과천선은 서쪽으로는 정부과천청사, 동쪽으로는 송파구 법조타운과 위례신도시를 연결하고 북쪽으로는 강남구 압구정까지 연결하는 총 연장 28.25km의 광역철도 사업으로 민간투자방식으로 지어진다.  위례과천선 노선도안 [자료=국토부] ※노선 미확정 위례과천선은 제4차 국가철도망 구축계획 반영 후 2021년 12월 '대우건설 컨소시엄'에서 국토부에 최초제안서를 제출했으며 제안서 검토 및 지자체 협의과정을 거쳐 2022년 9월 민자적격성 조사에 착수했다. 민자적격성 조사 과정에서 원자재 가격 급등, 양재첨단물류단지 개발 등 여건 변화가 발생했고 경제성을 최대한 확보하기 위한 사업계획 보완을 거쳐 올해 11월 최종적으로 사업의 타당성을 인정받았다. 특히 본 사업 영향권에 있는 9개 공공주택지구에 총 8만6000명 규모의 입주가 예정돼 있어 신규 철도노선을 통해 선제적으로 교통난을 해소해 나갈 계획이다. 입주 예정 지구는 과천주암 공공지원주택지구, 서울강남 공공주택지구 등이다. 다만 노선안은 아직 확정되지 않았다. 국토부는 세부노선 및 역사는 실시협약 체결 시 확정‧공개할 방침이다.  윤진환 국토부 철도국장은 "내년 전략환경영향평가를 마무리하고 제3자 제안 공고를 통해 우선협상대상자를 선정해 협상까지 착수하는 것을 목표로 속도감 있게 사업을 추진할 계획"이라고 말했다. min72@newspim.com 2024-11-07 17:36
사진
의왕 오전왕곡, 1.4만 가구 들어선다 [서울=뉴스핌] 최현민 기자 = 2029년 개통예정인 인덕원~동탄 복선전철 그리고 수도권광역급행철도(GTX) C노선이 연계되는 경기 의왕시 오전동, 왕곡동 일대에 약 1만4000가구가 들어선다. 5일 국토교통부에 따르면 지난 8월 발표한 '주택 공급 방안' 후속 조치로 의왕 오전왕곡지구가 신규 택지 후보지로 선정됐다. 오전왕곡지구는 경기도 의왕시 오전동, 왕곡동에 걸쳐 있고 187만㎡(57만평)에 1만4000가구가 들어선다. 의왕 오전왕곡은 경수대로·과천-봉담 간 도시 고속화 도로에 연접한 부지로 산업 기능 유치 잠재력이 높은 곳으로 난개발 방지를 위한 계획적 개발이 요구되는 곳이다. 특히 지구 내 친수 공간이 풍부해 정주 환경이 우수하고 인접한 과천지식정보타운 등과 연계한 의료·바이오 산업 유치에 유리해 자족 기능 확보를 통한 수도권 남부의 새로운 직주 근접 생활 공간 조성이 전망된다. 의왕 오전왕곡은 서울시 경계에서 약 10㎞ 남측, 의왕 IC 인근으로 인접 지역에 의왕·군포·안산 신도시, 의왕고천지구, 의왕백운밸리 등이 위치하고 있다. 과천~봉담 도시 고속화 도로, 경수대로(국도 1호선)가 인접하고 있으며 의왕시청역(가칭) (동탄~인덕원선, 2029년 개통 예정)이 700m 거리에 위치한다. 현재 도시철도 혜택을 받지 못하는 오전왕곡지구는 주변에 형성되는 3개 광역철도와의 연계에 촛점을 맞추고 있다. 국토부는 수도권광역급행철도(GTX)-C, 인덕원-동탄선과의 연계 강화를 통해 서울 도심까지 30분 내 접근이 가능하도록 교통망을 구축하겠다는 계획이다. 우선 GTX-C 노선 연계성, 인덕원~동탄선 접근성 강화 등 철도 교통 접근성을 향상시킨다. 이와 함께 대상지 북측으로 월곶~판교선이 예정돼 있는 만큼 현재 주거단지로 바뀐 백운호수 일대와 연계하는 방안도 고려될 전망이다.  현 과천-봉담 고속화 도로와 경수대로(국도 1호선)의 연결 및 주변 도로 확충을 통해 서울 등 지역 간 접근성 개선 및 교통량 분산도 추진한다. 의왕 TG 광역버스 정류장을 활용한 광역 대중교통 환승 체계 개선과 오전동과 왕곡동으로 분리된 사업 지구 간 도로 연결 체계를 구축해 지구 간 단절을 해소하고 단일 생활권으로 조성한다. min72@newspim.com 2024-11-05 15:00
안다쇼핑
Top으로 이동