▲ KRISS 진종한 책임연구원(오른쪽 첫번째) 연구팀이 대형 유리기판의 두께와 굴절률을 실시간 측정하고 있다.

TV 화면이 7년 사이에 평균 10인치나 커지면서 불량률 관리가 어려워지고 있는 가운데, 국내 연구진이 대형 유리기판의 두께 불량을 안정적으로 검출하는 측정기술을 개발하며 상용화에 성공했다.

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열)은 진종한 광학표준센터 책임연구원팀이 강한 진동 환경에서도 실시간으로 대형 유리기판의 두께와 굴절률을 측정할 수 있는 센서를 개발했다고 지난 3일 밝혔다.

LCD(액정표시장치)의 핵심 부품인 수 미터 크기의 유리기판을 불량 없이 유지하기 위해서는 반드시 모든 면적이 균일한 두께로 생산돼야 한다. 한곳의 유리기판에서 두께 차이가 만들어지면 이로인한 픽셀의 불량, 화면 왜곡이 발생한다.

하지만 일반적으로 진동이 발생하는 공정에서 유리기판에 굴곡이 없는지 완벽히 검사하기란 사실상 불가능했다. 기존의 센서로는 심하게 흔들리는 유리기판의 두께를 안정적으로 연속 측정할 수 없기 때문이다.

이에 진종한 책임연구원팀은 광간섭계를 기반으로 대형 유리기판의 두께를 실시간 측정하는 센서를 개발했다. 이번에 개발된 센서는 세계 최고의 진동 둔감(vibration insensitive) 성능을 자랑하며 진동이 강한 악조건 속에서도 정확한 두께 측정이 가능하다.

연구팀은 유리기판에 빛을 보내 반사시키는 기존의 반사식 간섭계 형태에서 탈피, 빛을 그대로 통과시키는 투과식 간섭계 형태를 도입함으로써 진동의 영향을 최소화했다.

또한 센서 하나로 굴절률까지 함께 알 수 있어 사전에 굴절률을 측정하는 번거로운 작업이 필요치 않다.

해당 기술은 광계측 전문기업인 ㈜노비텍에 2017년 이전했으며, 노비텍은 이를 기반으로 상용화 제품을 개발해 2018년 7월 글로벌 유리 전문기업과 공급계약을 체결했다.

진종한 KRISS 책임연구원은 “수많은 IoT 기반 첨단 제품에 사용되는 유리기판 생산 공정에 적용 가능한 최적의 측정기술”이라며 “기존의 외국산 센서로는 대응이 불가능한 두께 및 굴절률 동시 측정을 실현했다”고 말했다.

기술이전업체인 ㈜노비텍 이준영 대표이사는 “KRISS의 핵심 기술을 기반으로 우수한 제품을 개발, 글로벌 기업에 공급하게 되었다”며 “해외시장에도 진출하여 유리기판 뿐만 아니라 태양광패널, 실리콘 웨이퍼 등의 분야로 시장을 확장시키겠다”고 소감을 밝혔다.