[파이낸셜뉴스]  저열팽창 고방열 소재 부품 전문기업 코스텍시스가 글로벌 전력반도체 전문기업에 차량용 전력반도체용 고방열 스페이서 초도 수주 계약을 체결했다고 21일 밝혔다. 코스텍시스의 차량용 고방열 스페이서는 SiC 및 GaN 반도체 등 최근 시장의 관심을 모으고 있는 차세대 화합물 전력반도체의 핵심 소재부품으로서 관련 글로벌 반도체 여러 기업으로부터 테스트를 받아 온 것으로 전해지는 가운데 이번에 양산 첫 수주 성과를 내게 되어 글로벌 시장 진입의 첫발을 내딛고 있다. 코스텍시스 한규진 대표는 “그동안 당사는 국내외 유수의 차량용 전력반도체 관련 기업들과 많은 논의와 테스트를 진행하고 있었으며, 예상보다 빠르게 양산 수주가 진행되어 전반적인 차량용 전력반도체 시장의 속도가 가속화 되고 있다는 것을 실감할 수 있었다"라며 "물론 이번에는 초도 계약이라 물량이 미미하지만 기존의 테스트 단계를 넘어 양산 단계에서의 수주라는 점에 그 의의를 두고 있다"고 전했다. 그는 이어 “1공장 스페이서 관련 캐파 증설을 다행히 예정대로 마쳐서 양산 초기인 올해 물량 대응은 무리가 없을 것으로 보이며 시장이 본격화 될 것으로 보이는 내년도를 대비하여 예정된 2공장 캐파 증설도 예정대로 잘 진행해서 당사의 신성장동력인 본 사업 추진에 차질이 없도록 하겠다"라고 부연했다.  한편 차세대 전력반도체인 SiC반도체 및 GaN반도체의 고집적∙고출력화 트렌드에 따라 반도체에서 발생하는 열을 외부로 잘 발산시키고 반도체 소자와 열 팽창 계수가 매칭되는 써멀매칭은 중요한 요소이다. 이와 관련한 고방열 소재 및 부품에 대한 시장의 관심도 함께 높아지고 있다. kakim@fnnews.com 김경아 기자

[파이낸셜뉴스] ㈜두산이 유럽, 미국에 이어 올해는 일본 시장에서 마케팅 활동 확대에 나선다. 25일 업계에 따르면 ㈜두산은 이날부터 27일까지 3일간 일본 도쿄 빅사이트에서 열리는 '넵콘 재팬 2023'에 참가한다. 올해로 37회를 맞은 넵콘 재팬 2023은 아시아 최대 규모 전기 전자 설계 연구개발(R&D) 및 제조·패키징 기술 전시회로 1400여개 업체가 참가한다. ㈜두산은 이번 전시회에서 주력 제품인 동박적층판(CCL) 제조 기술력 및 제품 라인업과 함께 PFC, 5G 안테나 모듈, 미세전자기계시스템 발진기(MEMS Oscillator) 등 신사업을 소개한다. 이를 통해 일본 내 사업 협력 파트너를 발굴하고 신규 고객 유치 및 수주 확대에 나설 계획이다. ㈜두산의 주력 제품인 CCL은 크게 동박층과 레진, 보강기재가 결합한 절연층으로 구성된다. 전자BG는 약 50년 동안의 경험과 노하우를 축적해 압도적인 성능을 내는 레진 배합비를 만들었다. 지난해에는 PTFE 레진 소재를 개발해 최근 우주, 항공 등 특수 분야에 주로 적용되고 있다.  아울러 ㈜두산은 반도체 칩과 메인보드를 전기적으로 접속시키고 반도체를 보호하는 패키지용 CCL, 서로 다른 재료의 열팽창계수 차이로 휘는 현상을 크게 감소시킨 모바일기기 메모리 반도체용 CCL, 저유전·저손실 특성으로 전파 손실을 줄이고 많은 양의 데이터를 안정적으로 송수신할 수 있는 무선 통신 장비용 CCL 등을 선보인다. ㈜두산 관계자는 "이번 전시회를 통해 다양한 제품군을 일본시장에 소개해 신규 고객을 확보하고 사업 시너지를 낼 수 있는 사업 파트너를 발굴할 수 있도록 적극적인 마케팅 활동을 이어가겠다"고 말했다.    yon@fnnews.com 홍요은 기자

삼화페인트공업이 반도체 패키징용 '에폭시 밀봉재(사진)' 개발을 완료했다고 10일 밝혔다. 앞서 삼화페인트는 한국생산기술연구원에서 새로운 에폭시 수지 제조 원천기술을 이전받은 바 있다. 이는 에폭시 수지 자체의 구조만 변화시키는 것으로 반도체 패키징 공정을 쉽게 하면서도 세계 최고 수준의 낮은 열팽창 계수를 갖췄다. 삼화페인트는 해당 기술을 기반으로 이번에 타블렛 타입의 에폭시 밀봉재 개발에 성공했다. 삼화페인트는 에폭시 밀봉재 개발을 위해 지난해 관련 팀을 '연구소'로 격상하고 기존 인력 대비 30% 이상 충원했다. 또 지난해부터 올해 초까지 에폭시 밀봉재 생산을 위한 시설 구축을 마무리했다. 삼화페인트는 대량생산을 통한 수율 안정화 작업에 나설 계획이다. 이를 완료할 경우 본격적인 양산이 가능할 것으로 내다보고 있다. 삼화페인트 관계자는 "대면적 패키징이 가능한 타입의 에폭시 밀봉재도 확장 개발할 예정"이라며 "도료 사업을 넘어 전자 소재 전문 기업으로 거듭나기 위해 노력하겠다"고 말했다. 장유하 기자

[파이낸셜뉴스] 삼화페인트공업이 반도체 패키징용 ‘에폭시 밀봉재’ 개발을 완료했다고 10일 밝혔다. 앞서 삼화페인트는 한국생산기술연구원에서 새로운 에폭시 수지 제조 원천기술을 이전받은 바 있다. 이는 에폭시 수지 자체의 구조만 변화시키는 것으로 반도체 패키징 공정을 쉽게 하면서도 세계 최고 수준의 낮은 열팽창 계수를 갖췄다. 삼화페인트는 해당 기술을 기반으로 이번에 타블렛 타입의 에폭시 밀봉재 개발에 성공했다. 삼화페인트는 에폭시 밀봉재 개발을 위해 지난해 관련 팀을 ‘연구소’로 격상하고 기존 인력 대비 30% 이상 충원했다. 또 지난해부터 올해 초까지 에폭시 밀봉재 생산을 위한 시설 구축을 마무리했다.  삼화페인트는 대량생산을 통한 수율 안정화 작업에 나설 계획이다. 이를 완료할 경우 본격적인 양산이 가능할 것으로 내다보고 있다. 삼화페인트 관계자는 “대면적 패키징이 가능한 타입의 에폭시 밀봉재도 확장 개발할 예정”이라며 “도료 사업을 넘어 전자 소재 전문 기업으로 거듭나기 위해 노력하겠다”고 말했다. welcome@fnnews.com 장유하 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 웨어러블 기기나 곡면 디스플레이용 반도체 소자를 인쇄할 수 있는 신공법을 개발했다. 연구진은 이 기술을 이용해 기존보다 최대 1만배 이상 빠르게 반도체 소자를 만들어 낼 수 있다고 설명했다. 대구경북과학기술원(DGIST)은 장경인 교수팀이 한국뇌연구원 라종철 교수팀과 한국생산기술연구원의 금호현 박사팀과 공동으로 반도체 소자 전사인쇄 공법을 개발했다고 12일 밝혔다. 연구진은 이 기술을 활용해 마이크로미터 크기부터 A4 용지 크기까지 심혈관 센서, 가스 센서, 광유전학 소자와 같은 복잡한 회로를 만들었다. 특히 심혈관 센서는 인체 실험과 동물 실험을 통해 체내 데이터를 수집하는데 성공했다. 장경인 교수는 "이 건식 전사 인쇄 공법은 다양한 센서와 소자를 만드는데 사용될 수 있으며 과정이 간단해 거의 모든 전사 인쇄 공정에 바로 적용될 수 있을 것"이라고 말했다. 현재 이용하는 습식 전사 인쇄 공법은 기판 위에 소자를 제작 후 부식액을 이용해 아래층을 녹여 없앤 후 새로운 기판으로 옮기는 방법이다. 하지만 기판의 층 면적이 큰 경우, 녹이는 데 시간이 오래 걸리고, 소자 모양의 왜곡 가능성 등 대량생산 한계가 있었다. 연구진은 인접한 두 물질이 온도 상승에 따른 부피 변화 값의 차이를 나타내는 열팽창 계수를 건식 전사인쇄에 적용했다. 열팽창 계수 차이가 큰 금과 규소 또는 구리와 규소를 얇은 박막형태로 서로 겹치게 제작했다. 이들을 높은 온도로 가열함에 따라 두 물질 사이 경계면에 강한 힘이 집중되며 균열이 발생했고, 이를 통해 소자를 기판에서 분리시키는 데 성공했다. 장 교수는 또한 "기존의 습식 전사인쇄 기술로는 불가능했던 바이오센서나 반도체 소자 제작처럼 정밀하고 대량 생산이 필요한 산업에 적용 가능하며, 연구실 단위의 소규모 시설에서도 빠르고 안정적인 고정밀 소자 제작이 가능하다"고 설명했다. 한편, 이번 연구는 DGIST 로봇공학전공 하정대 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 사이언스의 자매지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 7월 9일자 온라인 게재됐다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국제 공동연구진이 우주생성의 수수께끼를 풀 수 있는 세계 최대, 최고의 망원경 제작이 한창이다. 이제껏 지상 망원경으로는 관측이 어려웠던 가까운 별 주위의 행성을 관측할 수 있으므로 지구와 같이 생명체가 존재할 수 있는 외계행성 탐색 연구에 큰 기여를 할 것으로 기대한다. 한국천문연구원은 12개 글로벌 파트너 기관이 참여하는 거대마젤란망원경기구(GMTO)가 거대마젤란망원경(GMT)의 6번째 반사경 제작을 시작했다고 8일 밝혔다. GMT가 2029년 가동을 시작하면 허블 우주 망원경보다 10배 선명한 천체 영상을 제공할 수 있다. 연구진은 GMT를 통해 인류 역사상 가장 먼 우주를 관찰할 수 있기에 이는 빅뱅 직후 우주 급팽창에 의한 우주생성의 수수께끼를 푸는 실마리가 될 것이라고 전망했다. GMTO 이사회의 한국 대표를 맡고 있는 박병곤 천문연구원 부원장은 "세계 최대 망원경 개발과 건설에 참여해 차세대 천문우주과학 연구를 선도할 수 있는 핵심기술을 확보하고, GMT를 활용해 한국 천문학 연구에 비약적 발전을 가져올 것"이라고 말했다. GMT는 지름 25.4m의 차세대 초거대망원경이다. 이 망원경은 8.4m 원형 반사경 7장을 벌집모양으로 배치해 구경 25.4m의 단일 반사경과 동일한 성능을 갖는다. GMT의 반사경은 미국 투산에 소재한 애리조나대학의 리처드 캐리스 반사경 연구소에서 제작하고 있다. 반사경 하나의 형체를 제작하는 데만 1년여 가까이 소요된다. 그 뒤에도 약 3년간 반사경 표면을 정밀하게 연마하는 과정을 거쳐야 비로소 완성된다. 첫 번째 반사경은 2012년에 완성했으며 이어 네 개의 반사경이 순차적으로 제작했다. 올해 여섯 번째 반사경 제작을 시작, 마지막 일곱 번째 반사경은 2023년 제작을 목표로 계획이 순조롭게 진행 중이다. 완성된 반사경들은 칠레 아타카마 사막의 라스 캄파나스 천문대에 있는 GMT 부지로 옮겨 설치된다. GMT가 건설되는 라스 캄파나스 천문대는 선명하고 어두운 하늘과 안정적 대기조건을 갖춰 천문관측 최적지 중 하나로 꼽힌다. GMT는 2029년 첫 관측을 목표로 하고 있으며 GMT가 가동되면 기존의 대형 천체관측 망원경의 성능을 넘어 천체관측 역사에 한 획을 그을 새로운 시대를 열 것을 기대한다. GMT의 반사경 제작은 크게 세 단계로 나뉜다. 1단계는 반사경의 기본 형상을 만드는 주조, 2단계는 반사경의 형상을 다듬는 성형, 마지막으로 3단계는 반사경 표면을 다듬는 연마 작업이다. 반사경을 만드는 소재인 유리는 온도 변화에 따른 비틀림, 휨, 표면 왜곡 등을 최소화하기 위해 저 팽창계수의 특수 유리를 사용한다. 이 특수 유리블록 17.5톤을 1165℃로 가열된 주형에 넣어 녹인 후 굳기 전에 주형을 회전시켜 원심력에 의해 상부 표면이 포물면이 되도록 한다. 서서히 냉각시킨 유리는 연마의 과정을 거치는데 완성된 반사경 표면의 굴곡 오차는 사람 머리카락 두께의 1000분의 1보다도 작다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 바스프는 아태지역 전자소재 연구소가 성균관대학교와 협력해 OLED 디스플레이용 플라스틱 유연 기판 기술 개발에 성공했다고 19일 밝혔다. 바스프는 차세대 디스플레이용 소재 기술 개발을 위한 산학협력연구를 통해 유리기판과 동등한 수준의 투명도와 열팽창계수를 갖는 플라스틱 기판 소재 기술을 확보했다고 설명했다. 바스프 아태지역 전자소재 연구소의 마크 슈뢰더(Marc Schroeder) 박사와 성균관대학교 화학공학과 연구팀의 이기라 교수, 조성민 교수, 유필진 교수, 김덕준 교수는 이번 협력에서 바스프의 고분자 소재인 폴리에테르설폰(PESU)과 굴절률이 조절된 나노 입자를 포함한 나노 복합 필름을 제조했다. 이 제품은 투명도가 우수하고, 열팽창계수가 낮아 OLED 디스플레이용 플라스틱 유연 기판으로 활용이 가능한 것이 특징이다. 성균관대학교 연구팀과 바스프는 황화아연(ZnS) 입자 위에 산화규소(SiO2)를 코팅해 폴리에테르설폰 고분자의 굴절률과 같게 했으며, 복합필름 90% 이상의 상대 투명도를 구현했다. 동시에 입자와 고분자 간의 화학결합을 유도해 열팽창계수가 질량기준 15%에서 실용화 요구 수준인 20ppm/°C 보다 훨씬 낮은 12ppm/°C 로 낮출 수 있었다는 것이 연구팀의 설명이다. 해당 연구결과는 재료과학 분야의 저명한 국제학술지인 '언드밴스드 머터리얼즈 인터페이스' 내부 표지논문으로 선정돼 12월에 발간된 24호에 게재되기도 했다. 산학협력팀은 현재 OLED 디스플레이용 플라스틱 유연 기판의 상용화를 위한 후속연구를 진행 중이다. 성균관대학교 신동렬 총장은 "대학과 기업에서 혁신의 상징인 양기관의 협력에 의한 첫 실용화 공동연구의 성과로, 전 세계 대학들이 추구하는 글로벌 산학협력의 최우수 모델이 될 것"이라고 말했다. 바스프 아태지역 전자소재 전 연구소장 마크 슈뢰더 박사도 "최고 수준의 대학교 및 소속 연구원들과의 협력으로 전자 기기에 적용 가능한 우수한 물성의 신규 나노 복합소재를 개발하는 성과를 한국에서 이뤘다"고 평가했다. longss@fnnews.com 성초롱 기자

한국생산기술연구원은 섬유융합연구부문 전현애 박사팀이 대일 의존도가 87%에 달하는 반도체 제조용 '에폭시 밀봉재(EMC)' 국산화에 성공했다고 16일 밝혔다. 이 기술은 2018년 10월 삼화페인트공업㈜에 이전돼 현재 고순도·고수율의 신규 에폭시 수지 4종의 톤(t) 단위 생산시스템을 구축했다. 전 박사팀은 10년의 연구개발 기간을 거쳐 새로운 화학구조의 에폭시 수지를 독자적으로 설계·합성해 세계 최고수준의 저 열팽창 특성을 갖는 에폭시 소재 기술을 구현해냈다. 현재 국내 특허 14건과 미국, 일본, 중국, 유럽 등 해외특허 28건이 등록된 상태다. 전 박사는 "이번 성과는 생기원 대표기술 '키테크(Key-Tech)' 성과 중 하나로, 일본 기업의 영향이 절대적인 반도체 소재 분야에서 기술 우위를 뒤바꿀 수 있는 독보적인 원천기술"이라고 말했다. 반도체 제조 마지막 단계인 패키징 공정에 사용하는 '에폭시 밀봉재'는 반도체 칩을 밀봉해 열이나 습기, 충격 등 외부환경으로부터 보호해주는 역할을 하는 복합소재다. 반도체 제조공정의 유기소재 중 세계시장 규모가 약 1조5000억원 규모로 가장 크지만, 최고 등급의 에폭시 물성이 필요해 대부분 일본산 제품 수입에 의존해왔다. 일본산 상용 에폭시는 반도체 칩보다 훨씬 높은 열팽창계수를 지녀 패키징 과정에서 부품 전체가 휘는 불량 문제를 종종 일으켜왔다. 전 박사는 "앞으로 양산된 제품이 시장에 성공적으로 출시·정착될 수 있도록 밀착 지원할 것"이라고 말했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국생산기술연구원은 섬유융합연구부문 전현애 박사팀이 대일 의존도가 87%에 달하는 반도체 제조용 '에폭시 밀봉재(EMC)' 국산화에 성공했다고 16일 밝혔다. 이 기술은 2018년 10월 삼화페인트공업㈜에 이전돼 현재 고순도·고수율의 신규 에폭시 수지 4종의 톤(ton)단위 생산시스템을 구축했다. 전현애 박사팀은 10년의 연구개발 기간을 거쳐 새로운 화학 구조의 에폭시 수지를 독자적으로 설계·합성해 세계 최고 수준의 저 열팽창특성을 갖는 에폭시 소재 기술을 구현해냈다. 현재 국내 특허 14건과 미국, 일본, 중국, 유럽 등 해외특허 28건이 등록된 상태다. 전현애 박사는 "이번 성과는 생기원 대표기술 '키-테크(Key-Tech)' 성과 중 하나로, 일본기업의 영향이 절대적인 반도체 소재 분야에서 기술 우위를 뒤바꿀 수 있는 독보적인 원천기술"이라고 말했다. 반도체 제조 마지막 단계인 패키징 공정에 사용하는 '에폭시 밀봉재(EMC)'는 반도체 칩을 밀봉해 열이나 습기, 충격 등 외부환경으로부터 보호해주는 역할을 하는 복합소재다. 반도체 제조 공정의 유기 소재중 세계시장 규모가 약 1.5조원 규모로 가장 크지만, 최고 등급의 에폭시 물성이 필요해 대부분 일본산 제품 수입에 의존해왔다. 일본산 상용 에폭시는 반도체 칩보다 훨씬 높은 열팽창계수를 지녀 패키징 과정에서 부품 전체가 휘는 불량 문제를 종종 일으켜왔다. 반면 연구진은 에폭시 수지 자체의 구조 변화만으로 소재 공정 용이성을 그대로 유지하면서 열팽창계수를 반도체 칩과 거의 유사한 '3ppm/℃' 수준까지 조절했다. 이 기술은 반도체 패키징에 사용되는 모든 형태의 에폭시 소재 제조에 활용할 수 있으며, 대량 합성도 용이하다는 장점이 있다. 또한 이를 활용한 에폭시 밀봉재의 경우, 일본산 제품의 한계였던 12인치(inch) 이상의 대면적 패키징이 가능해 향후 인공지능, 자율주행차 등에 필요한 고성능 반도체 제작에 폭넓게 적용될 것으로 예상된다. 전현애 박사는 "앞으로 양산된 제품이 시장에 성공적으로 출시·정착될 수 있도록 밀착 지원할 것"이라고 말했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고체산화물연료전지(SOFC) 성능을 2배 이상 향상시키는 기술을 개발했다. 연구진은 현재 쓰이는 SOFC에 적용해 성능을 끌어올릴 수 있다고 설명했다. 한국에너지기술연구원은 연료전지연구실 이승복 박사, 송락현 박사 연구진이 SOFC의 성능을 향상시킬 수 있는 초음파분산 습식침투법 공정 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술로 백금과 같은 고가의 소재를 사용하지 않고도 SOFC 성능을 2배 이상 향상시켰다. SOFC 시스템 전체 성능을 결정하는 가장 중요한 요소는 연료극, 전해질, 공기극으로 구성된 단위전지다. 그 중 공기극에서의 느린 산소환원반응은 고체산화물연료전지 단위전지의 성능을 감소시키는 가장 주요한 원인이다. 초음파분산 습식침투공정은 미세한 떨림으로 첨가하는 액체 방울의 크기를 마이크로미터 (약 10만분의 1m) 단위로 감소시킬 수 있는 초음파장치를 이용해 정량의 균일한 촉매층을 도포시킬 수 있는 공정이다. 초음파분산 습식침투공정을 통해 기존 SOFC 공기극 물질인 란탄 스트론튬 코발트 페라이트(LSCF)층 위에 산소환원반응 성능은 우수하지만, SOFC 전해질과의 열팽창계수 차이로 인해 공기극 소재로 활용되지 못하던 SSC 페로브스카이트 산화물을 촉매 물질로 첨가했다. 초음파 습식 침투공정을 통해 기존 SOFC 공기극 물질인 LSCF층 위에 성장한 SSC 나노촉매층을 확인했고, 그 결과 기존 LSCF·GDC 복합체 공기극 사용 대비 약 2.3배 이상의 성능향상 효과를 보였다. 또한, 투과전자현미경 분석을 통해 SSC 나노촉매층이 LSCF 공기극 위에 동일 결정 구조로 성장함을 확인했다. 동일 결정구조로 성장한 SSC 나노촉매층은 입자성장이 억제될 뿐만 아니라 LSCF와 우수한 접착력을 통해 장기 내구성에서 우수함을 나타낸다. 이승복 박사는 "초음파 분산 습식침투법은 SOFC 셀 대면적화에 용이하고, 신규개발 셀 뿐만 아니라 기존 제작된 셀에 새로운 나노 촉매 기능층을 형성할 수 있는 상용화에 적합한 기술"이라고 말했다. 이 박사는 이어서 "동일 결정구조로 성장한 나노촉매층은 향후 SOFC 성능 향상을 위한 중요한 연구 결과로 활용 가능할 것"이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '저널 오브 머티리얼스 케미스트리 A'에 게재됐다. 한편, 연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 전기를 생산한다. 제3세대 연료전지라 불리는 SOFC는 600~1000℃의 고온에서 작동돼 기존의 연료전지 중 전력 변환효율이 60% 이상으로 가장 높다. 또한 LNG·수소·암모니아 등 다양한 연료의 사용이 가능해 중대형 발전·건물용·가정용 등 다양한 적용분야를 갖는 미래의 신 에너지기술이다. monarch@fnnews.com 김만기 기자