본문 바로가기
국내 총판 센트랄테크 상담안내 02-897-0945
윙배너
윙배너
윙배너
윙배너
윙배너
윙배너

소재·부품·장비 국산화, 현미경 분야도 예외 없다

현미경 기술자립 도울 에너지 분석기 원천기술 개발

소재·부품·장비 국산화, 현미경 분야도 예외 없다
KRISS 첨단측정장비연구소 박인용 책임연구원(왼쪽)팀이 시뮬레이션 결과를 분석하고 있다.


[산업일보]
전자현미경, 이온현미경과 같이 나노미터 급의 분해능을 자랑하는 첨단 현미경은 소재, 부품, 바이오 등 다방면의 과학기술에 없어서는 안 될 만능 장비로 활용되고 있다. 하지만 이런 중요성에도 불구하고 현미경 산업은 아직 일본과 같은 외산 장비의 의존도가 높은 것이 현실이다.

이에 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열)이 첨단 현미경의 기술자립을 가속화할 핵심 기반기술인 에너지 분석기를 국산화하는 데 성공했다.

KRISS 첨단측정장비연구소 박인용 책임연구원팀은 전자 및 이온 현미경의 광원인 하전입자빔의 에너지 분포를 측정할 수 있는 원천기술을 개발했다. KRISS가 신규 개발한 에너지 분석기는 기존 기술보다 매우 작고 간단한 구조임에도 월등한 측정 정확도를 자랑한다.

에너지 분석기는 다양한 현미경 관련 기술 중에서도 높은 공간 분해능을 구현하기 위한 필수 기술로 손꼽힌다. 에너지 분석기는 광원의 에너지 폭이 얼마나 넓고 좁은지 정확히 측정할 수 있는 기술이다. 전자나 이온과 같은 현미경의 광원은 특성에 따라 유한한 에너지 폭을 갖는데, 고분해능 현미경일수록 에너지 폭을 좁게 설계하고 구현한 다음 검증해야 한다.

좁아져가는 에너지 폭을 측정할 고도화된 분석기가 필요하지만, 기존의 외국산 장비는 촘촘한 그리드 전극을 사용해 전극이 하전입자와 충돌하는 현상이 발생했다. 이 경우, 전극이 오염 및 손상돼 신호가 왜곡되고 측정 성능이 저하됐다. 신호 수집 효율과 측정 정확도가 높은 반구 형태의 분석기도 있었지만, 구조가 복잡하고 가격이 매우 고가였다.

KRISS 박인용 책임연구원팀은 시뮬레이션과 이론적 계산을 통해 기존 형태와 전혀 다른 원통형 전극을 개발, 에너지 분석기의 근본적인 문제 요인을 해결하는 데 성공했다. 하전입자와 전극이 충돌하는 문제를 구조적으로 해결한 것이다. 연구팀은 정전 렌즈를 사용해 성능 저하의 주된 원인인 전극 내부 불균일한 전위를 최소화하는 데에도 성공했다.

지금까지 연구장비의 국산화율을 높이려는 노력은 계속됐지만, 가장 밑바탕에 자리하는 고부가가치의 설계기술 개발에는 부족함이 많았다. 세계 최고 수준의 에너지 분석기 설계기술을 확보한 이번 성과를 통해 현재 일본, 독일, 미국 중심으로 선점된 연구장비 시장에 순수 국산 기술로 도전장을 내밀 것으로 기대된다.

박인용 책임연구원은 “점차 미세해지는 반도체의 선폭을 포함해 재료, 바이오 분석과 같이 첨단 분야에 사용하는 고분해능 현미경 구현에 필수적인 기술”이라며 “해외의 것을 가져와 완제품을 만드는 연구장비 국산화가 아닌, 더 우수한 성능의 현미경을 100 % 국산 기술로 만들 수 있는 길이 열렸다”고 말했다.
김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

이 기자의 다른기사 보기 >
ad광고추천제품

0 / 1000

추천제품

1/8

가상화폐 시세

loader
Bitcoin logo icon

비트코인

%
Ethereum logo icon

이더리움

%
Ripple logo icon

리플

%
Provided by Bithumb logo icon

제호 : 산업일보

(08217) 서울 구로구 경인로 53길 15, 업무A동 7층 (구로동, 중앙유통단지) | 대표전화 : 1588-0914

등록번호 : 서울 아00317 | 등록일 2007년 1월29일 | 발행일 : 2007년 7월 2일 | 발행인 · 편집인 : 김영환

로고

산업일보의 사전동의 없이 뉴스 및 콘텐츠를 무단 사용할 경우 저작권법과 관련 법에 의거하여 제재를 받을 수 있습니다.
Copyrightⓒ Since 2007 DAARA. All Right Reserved.

로고

대통령표창

산업일보의 사전동의 없이 뉴스 및 컨텐츠를 무단 사용할 경우
저작권법과 관련 법에 의거하여 제재를 받을 수 있습니다.

COPYRIGHT© SINCE 1991 DAARA ALL RIGHT RESERVED

대통령표창