전량 수입하던 첨단 현미경…'강소기업 3형제'가 국산화 앞장
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미래산업 필수 '전자현미경'
원자 단위 관측 첨단 현미경
반도체·소재 산업에 필수
코셈, 주사전자현미경 자체개발
세계 5번째…매출 70%가 수출
파크시스템스, 원자현미경 선도
美 브루커와 글로벌 1위 경쟁
토모큐브, 3차원 HT현미경
MIT·하버드 의대 등에 납품
원자 단위 관측 첨단 현미경
반도체·소재 산업에 필수
코셈, 주사전자현미경 자체개발
세계 5번째…매출 70%가 수출
파크시스템스, 원자현미경 선도
美 브루커와 글로벌 1위 경쟁
토모큐브, 3차원 HT현미경
MIT·하버드 의대 등에 납품
![파크시스템스 연구원들이 자동결함검사 기능을 갖춘 웨이퍼 측정용 원자현미경 ‘Park NX-Wafer’ 성능을 테스트하고 있다. 과학기술정보통신부·한국연구산업협회 제공](https://img.hankyung.com/photo/202212/AA.32007378.1.jpg)
전량 수입 전자현미경 국산화
전자현미경은 전자에 고전압을 걸어 총처럼 발사해 물질을 분석하는 장비다. 전자가 가는 길을 방해하는 요소가 없는 고도의 진공 상태에서 작동한다. 크게 투과전자현미경(TEM)과 주사전자현미경(SEM)으로 나뉜다. TEM은 시료에 전자를 투과시킬 때 시료 상태에 따른 전자 투과 속도의 미세한 변화를 포착해 이 데이터를 토대로 2차원 이미지를 찍는다.코셈은 전량 수입에 의존하던 SEM을 세계에서 다섯 번째로 자체 개발한 강소기업이다. 영상 처리 및 운영 소프트웨어, 정밀 스테이지 제어 기술 등 29건의 특허를 등록했다. 지난해 올린 매출 95억원 가운데 70%가 해외에서 나왔다. 내년 말 코스닥시장 상장을 목표로 하고 있다. 지난달 경기 판교 연구소를 선행기술 연구소로 바꾸고 접근성이 좋은 서울 가산디지털단지 인근에 연구소를 세우는 등 사세를 확장하고 있다. 지난해부턴 상온 대기압에서 작동하는 전자현미경을 체코와 함께 개발 중이다.
원자현미경과 ‘세포 CT’도 세계 선두
원자현미경(AFM)은 탐침(probe)을 이용해 물질을 원자 단위로 들여다본다. 코스닥시장 상장사 파크시스템스가 국내 기업 중 유일하게 이 기술을 보유하고 있다. 시료에 탐침을 접근시킬 때 나타나는 미세한 힘(반데르발스 힘 등)을 측정해 ㎚ 단위에서 3차원 형상을 보여준다. 특이한 것은 탐침과 시료가 닿지 않는다는 점이다. 탐침과 시료 둘 다 손상되지 않아 비파괴검사를 할 때 유리하다. 시료의 물리적, 전·자기적, 광학적 성질도 파악할 수 있다. 원자현미경의 가장 큰 장점은 세포 등 살아있는 시료까지 볼 수 있다는 것이다. 진공, 고전압이 필요한 전자현미경에선 불가능한 생체 시료를 볼 수 있어 바이오·의료, 제약산업에서 활용이 가능하다.박용근 KAIST 물리학과 교수가 최고경영자(CEO)로 있는 벤처기업 토모큐브는 3차원 홀로단층촬영(HT) 현미경을 개발했다. HT는 인체를 촬영하는 CT(컴퓨터단층촬영)의 세포 버전이다. CT가 수많은 X-선 이미지를 3차원으로 구성하듯, HT는 세포 안을 레이저로 찍어 3차원 영상을 만들어낸다. 미국 매사추세츠공대(MIT), 하버드 의대 등이 토모큐브의 HT를 쓰고 있다.
“연구산업 40조원 규모로 키울 것”
이들 세 기업은 오는 7~8일 과학기술정보통신부와 한국연구산업협회가 부산 벡스코에서 여는 ‘제1회 국제 연구산업 컨벤션 2022’에 참석한다. 과기정통부가 올 들어 ‘제1차 연구산업 진흥 기본계획’을 수립한 배경에 이들 기업이 있다. 연구산업은 지난해 연구산업진흥법이 제정되면서 개념이 새로 생겼다. 위탁연구개발을 하는 주문연구 산업, 기획·상용화 지원 등을 하는 연구관리, 연구장비, 연구재료 산업으로 나뉜다. 5900여 개 민간 기업이 참여하는 국내 연구산업 규모는 2020년 기준 약 20조원이다. 주문연구가 가장 비중이 크고 장비, 관리, 재료 순이다. 이번 행사에는 650여 개 기업이 참여한다.이해성 기자
▶ 원자(힘)현미경
초미세 탐침을 시료에 가까이 대 원자 수준에서 들여다보는 현미경
▶ 홀로토모그래피
컴퓨터단층촬영(CT)으로 인체를 보듯 세포를 볼 수 있는 현미경