KBSI, 전량 수입에 의존하던 질량분석장비 핵심부품 개발 성공

↑ KBSI 연구팀이 개발한 기체 클러스터 이온빔 장치의 시제품. [사진제공 = KBS]

전량 수입에 의존하던 질량분석장비의 핵심 부품 국산화가 드디어 성공했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 전량 수입에 의존해온 '이차이온 질량분석기'의 핵심 요소인 기체 클러스터 이온빔 장치를 국내 최초로 개발했다고 16일 밝혔다. 기체 클러스터 이온 빔 장치는 이온 빔을 시료에 쏘아 이차 이온을 일정하게 생성시키는 역할을 한다. 이차이온 질량분석기는 이렇게 생성된 이차이온의 질량을 분석해 시료의 화학적 조성을 유추하는 장치인 만큼 기체 클러스터 이온 빔 장치 없이는 작동할 수 없다.
KBSI는 이번 기술 개발을 통해 '3차원 분자 영상 질량분석기' 개발에 한 걸음 더 다가섰다는 평가를 받고 있다. 이차이온 질량분석기의 일종인 3차원 분자 영상 질량분석기는 OLED(유기발광다이오드), 미세플라스틱 등 유기물질과 생체시료의 3차원 화학 영상 분석을 목적으로 하고 있다.
KBSI는 최근 실험에서 최첨단 장비 수준의 분석 정확도를 기록해 기대감을 드높였다. 한국생산기술연구원 입회하에 진행된 OLED 시료 가공 테스트에서 분당 5나노미터(nm:10억분의 1m)의 표면가공정밀도를 기록했다. 이는 현재 국내외에서 사용되는 외산 최첨단 이차이온 질량분석장비의 클러스터 이온빔과 유사한 수준의 수치이다. 이온 빔의 표면가공정밀도는 표면 질량분석장비의 성능을 평가하는 핵심지표로서 분석의 정확도(공간 분해능)와 직결된다.

↑ KBSI 연구팀이 개발한 기체 클러스터 이온빔 장치의 시제품. [사진제공 = KBS]

연구팀은 외산 연구장비의 국산화에 그치지 않고 관련 기술을 고도화해 기존 질량분석장비들의 한계를 뛰어넘는 세계 최고 수준의 질량분석장비를 완성할 계획이다. 또 이온빔 장비에 대한 원천기술과 3차원 분자 영상 질량분석기의 사업화도 병행해 기업의 빠른 시장 진출도 도울 계획이다.
신형식 KBSI 원장은 "KBSI는 우리나라 첨단연구시설장비의 컨트롤 타워로서, 축적해온 산학연 네트워크를 통해 연구장비에 대한 국가적 수요를 정확히 진단하고 있다"며 "KBSI는 연구현장에서 활용도가 높지만 수입 의존 비율이 높거나, 잠재적인 시장규모가 큰 연구장비 위주로 지난 2015년부터 독자 기술 개발과 국산화 연구를 수행하고 있다"고 밝혔다.
[이종화 기자]