[파이낸셜뉴스] 미국과 일본이 90%를 장악하고 있는 반도체 식각공정 장비의 부품을 우리 연구진이 국내 최초로 개발했다. 한국재료연구원(KIMS) 엔지니어링세라믹연구실 마호진·박영조 박사팀이 반도체 제조 장비 내부의 오염 입자를 줄이는 내플라즈마성 세라믹 나노복합체와 공정 기술을 국내 최초로 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 기술을 ㈜맥테크에 기술이전했다. 마호진 박사는 22일 "반도체 전 공정 중 식각 공정은 중국이 빠르게 추격하는 추세"라며, "이번 개발은 세계 최고 수준의 내플라즈마성 소재를 국내 기술로 개발한 대표적 사례이며, 소재 자립화를 통해 부품을 국산화하는데 도움이 될 것"이라고 말했다. 일반적인 반도체 공정은 실리콘 웨이퍼에 플라즈마를 쪼여서 회로 패턴을 남겨두고 깎아내는 식각 공정으로 이뤄진다. 이때 실리콘 웨이퍼는 물론, 장비 내부의 부품까지 플라즈마에 노출돼 오염 입자가 만들어져 칩 불량이 발생하는 일이 빈번하다. 때문에 장비 내부 소재의 90% 이상을 차지하는 세라믹 부품을 자주 교체하면서 반도체 생산성을 떨어뜨리는 원인이기도 하다. 연구진은 세라믹에 나노복합체를 추가해 '이트리아-마그네시아(Y2O3-MgO)' 소재를 10나노미터(㎚) 크기의 입자로 합성했다. 여기에 무기공 치밀체 소결 공정 기술을 통해 100% 밀도의 완전 치밀체를 제작했다. 식각율이 작을수록 우수한 소재인데, 연구진이 만든 나노복합체는 사파이어와 비교하면 6.5%, 플라즈마 저항성이 가장 우수하다고 알려진 이트리아(Y2O3)와 비교해서도 40% 정도에 불과했다. 또한 연구진은 나노복합체의 미세구조 내 결정립 크기와 기공도에 따라 플라즈마 식각 후에 나타나는 표면 변화를 분석했다. 분석결과, 미세하고 균일한 미세구조 분포를 가진 나노복합체가 우수한 식각 저항성과 적은 표면 조도 변화를 가져왔다. 한편, 마호진·박영조 박사팀은 한국표준과학연구원 이효창 박사 연구팀과 공동연구를 이번 기술을 개발했으며, 미국 화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 '에이씨에스 어플라이드 머티리얼즈 앤 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스 홍성=김원준 기자] 충남소방본부는 고속도로에서 발생한 다수 인명 사상 사고에 신속한 상황판단과 유관기관과의 공조를 통해 피해를 최소화했다고 22일 밝혔다.  충남도 119종합상황실에 따르면 지난 20일 밤 8시 22분 경부고속도로 상행선 북천안나들목(IC) 인근에서 주행 중이던 차량 4대가 연쇄 추돌했다는 신고가 접수됐다. 이 중 3대는 대형 버스로 사고 차량에 탑승한 인원은 132명에 달했다.  상황이 심각하다고 판단한 119종합상황실은 즉시 경찰과 고속도로공사 등 유관기관에 사고에 대한 공동대응을 요청하고 관할 소방서인 천안서북소방서 긴급구조통제단을 가동했다. 또, 다수의 사상자 발생이 우려되는 만큼 충남 외 경기도 평택과 안성 소방서에도 구급차 지원 출동을 요청했다.  신속한 대처로 먼저 도착한 구급대에 의해 탑승자 중 7명은 병원으로 바로 이송됐지만, 125명은 여전히 위험한 고속도로 위에 남아 있는 문제가 발생했다.특히, 부상자 집계와 부상 정도 악화를 막기 위해서는 환자 중증도 분류를 위한 안정적인 장소 마련이 시급한 상황이었다.  이에 119종합상황실은 현장 인근 입장휴게소를 임시 응급의료소로 결정하고, 천안시청과 경기도 평택·안성 소방서, 도 119특수대응단 등에서 환자 이동을 위한 버스 7대를 현장으로 급파했다.  7대의 버스에 나누어 타고 입장휴게소에 도착한 125명 중 병원 이송이 필요한 25명은 천안 단국대 등 병원 7곳으로 분산 이송됐고, 나머지 100명은 안전하게 귀가할 수 있었다. 119종합상황실은 이 과정에서 충남소방이 전국에서 유일하게 사용하고 있는 이트리아지(전자태그 분류)시스템이 정확한 중증도 분류와 집계에 힘을 보탰다고 설명했다.  박창우 119종합상황실장은 “많은 사상자가 발생한 사고에서는 빠른 상황판단과 이에 맞는 후속 조치가 작전의 성패를 좌우한다”며 “앞으로도 꾸준한 훈련을 통해 피해 최소화에 최선을 다하겠다”고 말했다. kwj5797@fnnews.com 김원준 기자

[파이낸셜뉴스] 반도체 산업은 우리나라가 퍼스트무버의 지위를 확보한 국가의 기간산업이다. 하지만 제조 라인의 첨단공정장비 중에는 여전히 높은 비율로 해외에 의존하고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 국내 최초로 반도체 제조장비용 세라믹 신소재를 개발했다. 이는 세계 최고 수준의 내플라즈마성 소재를 국내 기술로 개발해 반도체 공정장비의 고도화를 이루고 세계시장에서의 선폭 미세화 경쟁에서 기술적 우위를 확보했다는 점에서 큰 의미가 있다. 한국재료연구원(KIMS)은 엔지니어링세라믹연구실 박영조 박사팀이 ㈜미코세라믹스와 공동연구를 통해 반도체 제조장비 내부의 오염입자를 줄일 수 있는 내플라즈마성 세라믹 신소재를 국내 최초로 개발했다고 3일 밝혔다. 관련 기술은 PCT 특허출원이 완료됐다. 반도체 제조때 일반적으로 플라즈마를 이용해 필요한 부분만 남기고 제거하는 식각 공정을 실시한다. 이때 실리콘 웨이퍼는 물론 장비 내부의 구성 부품도 플라즈마에 노출돼 오염입자가 발생, 칩 불량의 주요한 원인이 되고 있다. 반도체 선폭이 미세화될수록 고출력의 플라즈마 식각이 요구되기 때문에 오염입자 발생을 최소화하기 위한 내플라즈마성 신소재 개발이 필요하다. 실리콘 웨이퍼 식각을 위해 플라즈마를 쪼일 때 오염입자를 방지하기 위한 두 가지 변수는 '낮은 식각율'과 '작은 표면조도'의 유지다. 연구진은 이미 확보된 투명 세라믹 개발 과정에 사용된 무기공 이론밀도 치밀화 소결기술을 이트리아·마그네시아 복합세라믹에 적용해 잔류 기공이 없는 완전 치밀체 소결을 달성해 식각률을 최소화했다. 또한, 내플라즈마성이 검증된 이트리아와 마그네시아를 복합해 소결과정에서의 결정립 성장을 최소화시켜 300나노미터(㎚) 수준의 미세구조를 달성함으로써 최저 표면조도의 구현을 확인했다. 김하늘 선임연구원은 "이번 연구결과는 서로 다른 물질이라도 균일한 작은 크기의 결정립으로 치밀한 소재와 부품을 제조하면, 오히려 단일 물질의 소재 및 부품보다 반도체 공정장비의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 사실을 최초로 입증하고 이를 국제적으로 인정받았다는데 큰 의미가 있다."고 말했다. 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Report)'에 지난 5월 13일자로 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

국내 연구진이 전원을 꺼도 자료가 지워지지않는 자성메모리(MRAM)의 에너지 소비를 100분의 1로 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 연구진은 향후 이 기술을 더 발전시킨다면 기존 반도체 메모리를 대체해 전력 소모량을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)은 차세대반도체연구소 스핀융합연구단 이기영 박사팀이 연료전지 사용 물질인 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)에 수소이온을 주입해 초저전력 MRAM 부품을 개발했다고 26일 밝혔다. 이기영 박사는 "기존 사용하는 메모리같은 경우에는 1비트당 100펨토줄(fJ) 정도 나오는데 이번 실험에서 100분의 1 정도로 줄였다"고 말했다. 1fJ는 1000조 분의 1j, 즉 1초동안 소모하는 전력이 1000조 분의 1와트(W)를 말한다. 연구진은 MRAM 반도체 소자에 수소이온을 주입하면 적은 전력으로도 사용이 가능하다는 점을 착안했다. 기존 연구 발표자료에 따르면 수소이온을 사용하는 방식이 속도가 느린 단점이 있다. 연구진은 세라믹 연료전지(SOFC) 분야에 전해질로 사용되는 높은 이온전도도를 가진 물질인 YSZ를 자성 소자에 접목해 수소 이온을 주입했다. 이를 통해 기존 수소이온을 사용한 메모리보다 에너지 소모량은 더 낮추면서 100배 빠른 소자를 만드는 데 성공했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 전원을 꺼도 자료가 지워지지않는 자성메모리(MRAM)의 에너지 소비를 100분의 1로 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 연구진은 향후 이 기술을 더 발전시킨다면 기존 반도체 메모리를 대체해 전력 소모량을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)은 차세대반도체연구소 스핀융합연구단 이기영 박사팀이 연료전지 사용 물질인 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)에 수소이온을 주입해 초저전력 MRAM 부품을 개발했다고 26일 밝혔다. 이기영 박사는 "기존 사용하는 메모리같은 경우에는 1비트당 100펨토줄(fJ) 정도 나오는데 이번 실험에서 100분의 1 정도로 줄였다"고 말했다. 1fJ는 1000조 분의 1j, 즉 1초동안 소모하는 전력이 1000조 분의 1와트(W)를 말한다. 연구진은 MRAM 반도체 소자에 수소이온을 주입하면 적은 전력으로도 사용이 가능하다는 점을 착안했다. 기존 연구 발표자료에 따르면 수소이온을 사용하는 방식이 속도가 느린 단점이 있다. 연구진은 세라믹 연료전지(SOFC) 분야에 전해질로 사용되는 높은 이온전도도를 가진 물질인 YSZ를 자성 소자에 접목해 수소 이온을 주입했다. 이를 통해 기존 수소이온을 사용한 메모리보다 에너지 소모량은 더 낮추면서 100배 빠른 소자를 만드는 데 성공했다.  이 박사는 "아직 MRAM이 DRAM의 속도를 따라집지 못하지만 향후 속도 개선을 위한 추가적인 개술개발이 이뤄진다면 다양한 분야에 사용할 수 있는 메모리를 만들 수 있을 것"이라고 전망했다. 또한 그는 "연료전지분야에서 활용되는 재료를 자성메모리에 적용한 것은 종합연구소인 KIST의 장점을 매우 잘 활용한 융합연구성과로 볼 수 있다"고 설명했다. 이번 연구결과는 에너지소재연구단 손지원 단장 연구팀과의 협업을 통해 나노기술 분야 저명 국제 학술지인 '나노 레터스' 최신 호에 게재됐다. 한편, 연구진이 이번 연구를 시작하게 된 배경은 ICT의 기술발전으로 인한 엄청난 전력 소모다. 현재 작은 서버 한대가 99㎡(30평형)의 아파트에서 소비하는 전력보다 많다. 40만대 서버를 관리하는 데이터센터가 소모하는 전력 소비량은 인구 20만 도시의 총 전력 소비량을 맞먹는다. 데이터센터에 의한 전력 소모는 전 세계적으로 연평균 성장률 16.7%를 보이며, 향후 10년 이내에 ICT기기의 전력소모가 중요한 사회적 문제로 대두될 것으로 전망된다. 이를 감안하면 메모리 소자의 전력 소모 문제를 해결해야 한다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

SKC솔믹스가 태양전지용 실리콘웨이퍼사업에 진출한다. SKC솔믹스는 17일 이사회를 열고 올해 말까지 327억원을 투자해 경기 평택공장에 50㎿ 규모의 생산라인을 완공하고 내년에는 600억원의 매출을 올릴 계획이라고 밝혔다. 주광일 SKC솔믹스 사장은 “이미 국내 최고 수준의 반도체장비 및 부품용 실리콘 잉곳(폴리실리콘을 용융해 성장시킨 주괴) 기술을 확보하고 있기 때문에 고품질, 고효율의 실리콘 잉곳과 웨이퍼 생산이 가능하다”며 “이번 투자를 시작으로 시장의 성장에 따라 추가 증설을 검토하겠다”고 밝혔다. 그는 “지난 2008년 SKC가 솔믹스를 인수합병(M&A)한 이후 본격 성장 모드로 전환했다”고 강조했다. SKC솔믹스가 실리콘웨이퍼사업에 진출하게 됨에 따라 SKC의 태양전지용 에틸렌비닐아세테이트(EVA)시트, 불소계필름, 폴리에스테르(PET) 필름 및 백시트와 함께 태양전지용 핵심 소재를 모두 생산하게 됐다. 이에 따라 수입에 의존하고 있는 태양전지 소재의 국산화는 물론 국내 태양전지산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 보인다. SKC솔믹스는 태양전지용 웨이퍼 사업에서 올해 50㎿ 투자를 시작으로 2012년까지 200㎿ 이상으로 생산규모를 확대해 중장기적으로 2000억원 이상의 매출을 기대하고 있다. 또 기존 반도체, 발광다이오드(LED) 부품용 구조세라믹 분야에서 지속적인 연구개발(R&D)과 설비투자를 통해 경쟁력을 강화하고 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3) 및 다층세라믹(MLC) 등 고부가가치 제품의 지속개발 및 고객대응력 제고를 바탕으로 매출 1000억원 이상을 달성할 방침이다. SKC솔믹스 관계자는 “이번 핵심기술을 이용한 태양전지용 웨이퍼 사업 진입과 LED용 사파이어 잉곳 및 웨이퍼 가공기술에 대한 R&D도 병행해 향후 구조세라믹 사업과 함께 미래 신성장산업인 그린에너지 사업으로의 사업다각화를 이룰 것”이라고 말했다. /win5858@fnnews.com 김성원기자

SKC솔믹스가 태양전지용 실리콘웨이퍼사업에 진출한다. SKC솔믹스는 17일 이사회를 열고 올해 말까지 327억원을 투자해 경기 평택공장에 50㎿ 규모의 생산라인을 완공하고 내년에는 600억원의 매출을 올릴 계획이라고 밝혔다. 주광일 SKC솔믹스 사장은 “이미 국내 최고 수준의 반도체장비 및 부품용 실리콘 잉곳(폴리실리콘을 용융해 성장시킨 주괴) 기술을 확보하고 있기 때문에 고품질, 고효율의 실리콘 잉곳과 웨이퍼 생산이 가능하다”며 “이번 투자를 시작으로 시장의 성장에 따라 추가 증설을 검토하겠다”고 밝혔다. 그는 “지난 2008년 SKC가 솔믹스를 인수합병(M&A)한 이후 본격 성장 모드로 전환했다”고 강조했다. SKC솔믹스가 실리콘웨이퍼사업에 진출하게 됨에 따라 SKC의 태양전지용 에틸렌비닐아세테이트(EVA)시트, 불소계필름, 폴리에스테르(PET) 필름 및 백시트와 함께 태양전지용 핵심 소재를 모두 생산하게 됐다. 이에 따라 수입에 의존하고 있는 태양전지 소재의 국산화는 물론 국내 태양전지산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 보인다. SKC솔믹스는 태양전지용 웨이퍼 사업에서 올해 50㎿ 투자를 시작으로 2012년까지 200㎿ 이상으로 생산규모를 확대해 중장기적으로 2000억원 이상의 매출을 기대하고 있다. 또 기존 반도체, 발광다이오드(LED) 부품용 구조세라믹 분야에서 지속적인 연구개발(R&D)과 설비투자를 통해 경쟁력을 강화하고 질화알루미늄(AlN), 이트리아(Y2O3) 및 다층세라믹(MLC) 등 고부가가치 제품의 지속개발 및 고객대응력 제고를 바탕으로 매출 1000억원 이상을 달성할 방침이다. SKC솔믹스 관계자는 “이번 핵심기술을 이용한 태양전지용 웨이퍼 사업 진입과 LED용 사파이어 잉곳 및 웨이퍼 가공기술에 대한 R&D도 병행해 향후 구조세라믹 사업과 함께 미래 신성장산업인 그린에너지 사업으로의 사업다각화를 이룰 것”이라고 말했다. /win5858@fnnews.com 김성원기자

세라믹 소재를 태양의 표면 온도보다 2배이상 높은 온도로 녹인 다음 부품 표면에 뿌려 나노구조 코팅막을 만드는 기술이 개발됐다. 한국과학기술연구원 석현광 박사 연구팀은 충남대학교 백경호 교수팀 및 윈엔윈테크놀로지와 공동으로 반도체 제조용 핵심 장비에 적용할 수 있는 신소재 세라믹 코팅재를 개발했다고 22일 발표했다. 새로 개발된 나노구조 코팅재는 현재 반도체 제조장비에 널리 사용되고 있는 이트리아 세라믹 코팅재와 동등한 수준의 저항성을 가지면서도 경도는 2배, 긁힘 저항성은 10배 향상되고 염소계 화학물질에 대한 반응성은 5분의1이하로 감소했다. 또한 균열과 같은 결함이 기존 코팅재에 비해 크게 줄어들었다. 석 박사 연구팀은 이번 연구 성과로 국내 특허 3건을 출원했으며 현재 미국, 일본 등에 국제 특허 출원을 진행 중에 있다. 윈엔윈테크놀로지에서는 올 하반기 상용화를 목표로 생산설비 투자를 추진하고 있다. 이번에 개발된 나노구조 코팅재는 반도체 제조공정의 생산성 향상 뿐 아니라 반도체 핵심 장비 및 부품의 국산화에도 기여할 것으로 평가된다. 현재 약 300억∼400억원 정도인 반도체 장비 코팅 시장 규모도 향후 1000억원 이상으로 증가될 것으로 예상된다. / eunwoo@fnnews.com 이은우기자 ※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스. 무단 전재-재배포 금지