KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 진공기술센터 강상우 박사팀이 진공장비의 오염입자 정밀 측정·제어 및 윈도우 오염방지 기술 개발에 성공했다.

개발한 장치는 오염입자에 대한 측정부터 제어, 제거까지 모든 프로세스가 가능하며, 외산 장비에 비해 가격을 절반 이하로 낮췄다.

또한 장비의 국산화를 통해 국내 산업체가 이 장치를 활용할 경우, 기존 장치에 맞게 변형이 가능하고 수리나 교정 시에도 외산장비에 비해 시간적, 경제적 비용을 크게 줄일 수 있다.

기존의 외산 장비는 오염입자에 대한 측정만이 가능해 기능적인 부분을 만족시키지 못했으며, 제품 가격 또한 높아 활용도가 매우 낮았다.

개발한 기술은 지식경제부 지식경제기술혁신사업을 통해 이루어졌으며, 진공상태에서 초음파를 이용해 장비 내부에 퍼져있는 입자의 위치를 제어함으로써 측정효율을 향상시켰다.

또한 선택적으로 입자의 거동을 제어해 특정위치에 집속된 입자크기를 측정할 수 있어 입자의 제어목적과 환경, 조건에 따라 적합한 방법을 제시할 수 있다.

기존의 반도체, 디스플레이 등 광학기를 사용하는 산업체에서는 광학기 내부윈도우에 묻어 있는 오염물질을 쉽게 제거하지 못해 사용에 어려움을 겪어 왔다.

일반적으로 오염입자를 측정하기 위해서는 장치 외부에서 레이저를 주사하고 윈도우에 투과해 오염물질의 양과 크기를 측정하게 된다. 하지만 윈도우가 오염될 경우, 레이저가 윈도우를 통해 일정하게 드나들 수 없어 입자에 대한 정확한 측정이 불가능하다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 윈도우 오염물질을 제거할 수 있는 모듈을 개발해 기존의 장치에 맞게 부착만 하면 되도록 맞춤형 설계를 했다. 관련 기술은 2건의 특허출원을 완료했다.

연구팀은 진공장치의 윈도우에 개발한 오염방지 모듈을 장착해 오염물질이 부착되지 않고, 부착된 오염물질 또한 쉽게 제거되어 레이저 투과율이 완벽하게 유지되는 것을 확인했다.

강상우 박사는 “진공장비 내 오염물질로 인해 광학장비의 클리닝 주기보다 센서의 윈도우 교체 주기가 짧아 센서 교체를 위해 산업체의 생산라인 가동을 중지하는 등 많은 어려움을 겪어왔다”며 “이번 기술 개발을 통해 광학장비의 클리닝 주기를 연장함으로써 관련 산업 현장에서의 장비 활용도가 높아져 생산성 향상이 기대된다.”고 말했다.