[인더스트리뉴스 권선형 기자] 갈수록 소형화되고 정밀해지고 있는 전자·3차원현미경, 마이크로·나노 사이즈 고배율 현미경, 반도체 검사 장비는 정밀한 측정을 위해 외부 진동이 완벽하게 차단돼야 한다. 정확한 데이터를 생성해야하기 때문이다. 특히 정밀한 측정이 요구되거나 진동으로부터 취약한 광학장비들은 외부 진동의 영향으로 장비 고유 기능이 저하될 수 있다. 정밀 제진이 가능한 광학테이블은 이러한 필요성으로 만들어졌다. 미세한 진동도 차단해야 하는 기술력을 갖춰야 생산할 수 있어 국내에서는 약 4개 기업 정도만이 광학테이블을 제조하고 있다.

2005년 설립된 에스엠텍도 그 중 하나다. 에스엠텍은 레이저 가공 측정 시스템을 개발하고 판매하는 것을 시작으로, 레이저와 정밀 제진대, 광학테이블 등의 광학 부품을 생산, 판매하고 있다. 특히 에스엠텍의 정밀 제진대는 포항가속기 4세대 빔라인의 광학 제진장치에 적용되고 있다.

에스엠텍 장인구 대표는 “전자제품이 점차 소형화되고 미세해지면서 초정밀을 요하는 가공 측정을 위해서는 아주 작은 진동도 허용되지 않는다”며, “에스엠텍의 정밀 제진대는 이를 방지하기 위해 외부 진동을 차단하고, 피치 못하게 발생하는 상부 동하중에 의한 진동도 제어가 가능한 테이블”이라고 소개했다.

초미세 진동까지 차단하는 광학테이블

에스엠텍의 광학테이블은 광학 실험, 분광학, 간섭계, 홀로그래피, 현미경, 나노 포지셔닝 등과 같은 진동에 민감하고 까다로운 응용 분야에 적용하기 위해 설계됐다. 광학, 레이저 관련 실험과 계측을 방해하는 다양한 진동을 격리하도록 설계된 진동격리 플랫폼이다.

광학테이블 상판은 가벼우면서도 단단한 벌집형으로, 고유하게 설계된 공압 진동 절연체와 결합돼 진동을 감소시키는 기능을 갖췄다. 고성능 공압식 아이솔레이터가 적용돼 바닥 진동을 줄이고 공진 시 진동의 진폭을 제한하는 원리다.

장 대표는 “레이저 관련 사업이나 광통신망 등 광학기기가 외국산에서 점차 국산으로 대체되면서 마이크로미터 단위 측정 시 꼭 필요한 제품이 광학테이블”이라며, “핵융합연구소와 3차원 측정기 제조회사, 정밀 측정 장비 기업에 에스엠텍의 제진장치가 공급되고 있다”고 말했다.

식품 유통기한 늘린 통기성 필름가공기

에스엠텍은 레이저 기술에서도 돋보이는 기술을 갖고 있다. 에스엠텍이 레이저 기술을 활용해 개발한 ‘통기성 필름가공기’는 혁신 기술로 평가 받으며 풀무원과 종갓집에서 적용하고 있다. 자체 제작한 레이저를 활용해 만든 ‘통기성 필름가공기’는 김치 포장비닐에 눈에 보이지 않는 미세한 구멍을 뚫어 공기가 숨 쉴 수 있게 만들었다.

그동안 김치와 같은 발효식품은 기존 포장지의 기술적 한계에 부딪혀 발효 과정에서 나오는 이산화탄소 가스로 인해 유통과정에서 부풀거나 터지기 쉬워 장기보관이나 수출에 많은 어려움이 있었다.

이에 에스엠텍은 ‘통기성 필름가공기’를 개발해 그동안 쉽게 부풀어 올라 유통기한이 짧았던 포장김치의 유통기한을 2배 이상 늘렸다. 필름에 발포제를 고도로 정밀하게 분산시키고 이를 레이저로 가공해 물은 새지 않고 가스만 배출하는 기공을 만드는 기술을 적용했다.

고속 정밀 레이저 가공기술

에스엠텍은 고속 정밀 레이저 가공기술도 보유하고 있다. 스캐너 가공 방식과 대물렌즈의 장점을 결합한 고속 가공 시스템이다.

고속 정밀 레이저 가공기술은 기존의 가공방식으로는 접근이 어려운 분야에서 사용이 가능하다. 전지 분리막과 같은 수 마이크로미터 사이즈의 다공홀 가공, 반도체의 수 밀리미터 사이즈 안에 바코드 가공이 가능한 레이저 시스템이다.

레이저를 이용한 가공 방식은 크게 두 가지 방식으로 나뉜다. 대물렌즈를 사용하는 방식과 대구경의 렌즈를 이용해 레이저 빔을 주사하는 스캐너 장치를 이용한 가공 방식이다.

장 대표는 “고속 정밀 레이저 가공 기술은 광학계를 설계한 후 스캐너 헤드에 부착해 사용하는 방식으로, 거울을 사용해 고속 레이저 가공이 가능한 스캐너 가공 방식의 장점과 정밀하며 수 마이크로미터 크기의 가공 선폭을 갖는 대물렌즈 가공 방식의 장점을 결합한 레이저 가공 기술이 담겨있다”고 소개했다.

광학 렌즈 경통 생산 목표

에스엠텍은 5축 밀링 선반 복합 가공기를 이용해 광학 렌즈 경통을 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 일반적인 렌즈 경통보다는 전량 수입에 의존하고 있는 3마이크로미터 이하 정밀도를 갖는 검사 장비용 렌즈 경통 개발이다.

장 대표는 “향후 렌즈 경통은 반도체 검사장비 우주광학 자외선 렌즈 경통으로 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다.

또한 에스엠텍은 초정밀 미세 가공 레이저 시스템 개발과 제품 출시를 계획하고 있다. 수 마이크로미터 사이즈의 다중 홀을 에스엠텍의 빠른 레이저 가공기법을 이용해 가공 가능한 시스템이다.

장 대표는 “수 밀리미터 정도의 작은 사이즈에 바코드를 생성할 수 있는 레이저 가공 시스템 출시를 계획하고 있다”며, “이 제품을 이용해 차세대 전지의 분리막 소재 가공에 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

에스엠텍은 올해 나주시 에너지밸리에 입주해 에너지 분야 특화기술도 발굴할 예정이다. 이를 통해 미래기술 에너지 분야에 레이저 기술을 접목해 에너지 분야 관련 산업화에 중점을 둘 계획이다.

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