[나노코리아 2019]'나노코리아 어워드' 국무총리상

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# '나노코리아 2019' 첫 날 행사에서는 우수기술에 대한 시상과 나노산업 유공자 포상이 함께 이뤄졌다. 나노코리아 어워드는 나노산업기술상과 나노연구혁신상 2개 부문으로 나뉜다. 산업기술 분야에서는 '30nm 이하 나노소자 측정이 가능한 반도체 인라인용 3D 원자현미경'을 출품한 파크시스템스가, 연구혁신 분야에서는 광신호전달 과정의 공간·시간적 대칭성을 붕괴시킬 수 있는 새로운 개념을 도입해 나노광소자의 설계·구현 기술을 실용화 단계까지 발전시킨 송석호 한양대학교 교수가 각각 국무총리상을 수상한다. 이밖에 과기정통부 장관상(5점), 산업부 장관상(5점) 등이 수여된다.

◆나노산업기술상 부문

◇국무총리상

△파크시스템스

박상일 파크시스템스 대표이사
<박상일 파크시스템스 대표이사>

파크시스템스는 '30nm 이하 나노소자 용 인라인 3D-AFM'으로 나노산업기술상 부문 국무총리상을 수상했다.

파크시스템스는 원자현미경(AFM)을 개발·생산·판매하는 나노계측기기 전문기업이다. 원자현미경은 시료의 형상과 물성을 나노미터 수준에서 측정하고 분석할 수 있는 장비로 나노기술 시대를 열어가는 중요한 도구다. 첨단분석계측기기 90% 이상을 수입에 의존하는 국내 현실에서 세계 1위를 바라보는 원자현미경의 존재는 국가적으로 큰 의미를 지닌다.

최근 반도체 구조가 핀펫(FinFET)과 같은 3D 적층 구조로 변화하면서 비파괴적인 3D 형상측정, 성분분석, 평가시스템이 필요해졌다. 파크시스템스는 반도체 공정라인에서 새롭게 대두되고 있는 MENV(Mini-Environment)에 대응하는 신규 시스템과 국제 클린룸 규격에 부합하는 청정도 개선 모듈을 통해 인라인 완전 자동화 3D 원자현미경 시스템 구축에 성공했다.

아울러 인공지능형 자동측정, 분석 및 보고 프로세스를 비롯해 반도체 생산 자동화 프로세스, 웨이퍼 이동 모듈 OHT(Overhead Hoist Transport) 동기화 프로세스 등 3D-AFM 측정 자동화 기술 개발 성과를 거뒀다.

◇산업통상자원부장관상

△바이오시네틱스

김갑식 바이오시네틱스 대표
<김갑식 바이오시네틱스 대표>

바이오시네틱스 '생체이용율과 수분산성이 강화된 나노입자 기능성 소재'로 산업통상자원부 장관상을 수상했다.

바이오시네틱스는 전 세계적으로 특허화된 원천 나노기술을 바탕으로 의약품, 식품, 화장품 난용성 소재를 수 분산이 용이한 나노입자로 개발하고 이를 바탕으로 개발된 나노 제품을 기술이전 하는 것을 주사업으로 한다.

바이오시네틱스의 SENSTM(Saccharide Employing Nanoparticle System) 기술은 수분산이 어려운 난용성 식품, 화장품, 의약품 유기 화합물질을 나노입자로 만드는 특허화된 나노기술이다. 뛰어난 효능을 지님에도 난용성 문제로 제품화를 할 수 없었던 난용성 원료의 제품화에 유용하게 쓰일 수 있다. 해당 기술을 사용해 고부가가치를 지닌 '생체이용률과 수 분산성이 강화된 나노입자 기능성 소재'를 제조할 수 있다. 이를 활용한 주요 제품으로는 HydroCeramide, HydroCurcumin, HydroCoQ10 등이 있다.

△에이치피케이

조창현 에이치피케이 대표이사
<조창현 에이치피케이 대표이사>

에이치피케이는 '나노급 미세공정과 비열가공이 가능한 OLED 디스플레이 불량전극 복원 시스템'으로 산업부 장관상을 수상했다.

에이치피케이는 레이저를 이용한 반도체·디스플레이 공정장비, 카메라 모듈 검사 자동화 시스템, 자동차 장비 전문업체다. 주요 제품은 레이저 기반 초정밀 가공, 카메라 비전 기술 기반 품질검사 및 생산자동화 장비다.

에이치피케이가 개발한 'OLED 디스플레이 패널 불량 화소 복원 기술'은 핀홀 모듈을 적용, 레이저 빔의 다중 수차의 에너지 피크를 제거해 회절 패턴의 최대 중심부만 투과한 매끄러운 가우시안 빔의 나노 스케일 선택적 가공 기술이다.

펨토초 레이저를 이용해 디스플레이 백플레인의 하부 레이어에 손상없이 소스·드레인 전극만 선택적으로 절제하는 기술로, 1㎛ 이하 두께 전극을 100nm급 스텝으로 반복적으로 공정을 수행한다.

잔류물 불량은 식각 공정에서 예기치 않게 전극이 잔류해 발생한 불량으로 정상 패턴의 모양이 되도록 레이저를 이용해 패터닝 하는 기술을 사용한다.

△엔젯

변도영 엔젯 대표
<변도영 엔젯 대표>

엔젯은 기존 반도체 진공 공정을 친환경적 대기압 용액 공정으로 대체하는 솔루션을 제공한다. 잉크젯 프린터 등 일반적인 용액공정의 초미세 패터닝 한계를 극복하기 위해 EHD(Electrohydrodynamics) 기술을 바탕으로 세계 최초 초정밀 프린팅과 스프레이 코팅을 디스플레이 양산 공정에 구현했다.

이번에 수상한 1㎛급 이하 초정밀 및 초미세 패터닝을 위한 eNanoJet 프린터는 초정밀 기계제어, 유체제어, 광학기술을 이용해 1㎛급 선폭, 100nm이상 두께를 가진 나노잉크를 정밀하게 토출하고 전극을 형성할 수 있다. 현재 고정밀·고해상도를 필요로 하는 반도체·디스플레이 분야에 응용된다.

핵심 기술인 iEHD 기술은 유도전기장을 이용해 잉크 및 약액을 토출시키는 기술로 전압제어를 통한 프린팅 및 스프레이를 구현할 수 있다.

이를 활용해 OLED 디스플레이의 공정 중에서 중요한 TFT 배선 수리 기술을 성공적으로 개발했으며, 차세대 디스플레이로 각광받는 마이크로LED 디스플레이 공정에 요구되는 LED칩 본더 장비도 개발에 성공했다. 향후 퀀텀닷 OLED TV 공정, 스마트글라스 미세전극형성 등에도 적용할 예정이다.

△이정수 LG전자 소재기술원 원장

이정수 LG전자 소재기술원장 전무
<이정수 LG전자 소재기술원장 전무>

이정수 LG전자 소재·생산기술원 소재기술원장 전무는 나노소재 기반 제품 양산화에 성공하고 나노코리아 전시위원장으로서 나노산업 확장에 기여한 공로로 산업부 장관상을 수상했다. 소재R&D분야에 26년간 종사하며 나노소재·소자·물성분석 연구를 진행했으며 광소자·에너지·환경소재 분야 나노소재 개발 및 제품 적용을 통한 사업화를 진행해 수 건의 양산화를 성공했다.

특히 나노소재와 물성분석 분야 전문가로 형광체, 그래핀 등 나노 물질 개발과 응용 연구를 리드했으며 에너지 및 광소자 분야 나노 기술 적용을 통해 세계 최고·최초 제품 개발 및 양산화를 진행했다.

대표 기술로는 세계 최고 성능 고휘도 황색 형광체를 개발했다. 기존 최고 수준의 일본 니치아 YAG 형광체 대비 고휘도, 고연색성, 고신뢰성을 갖는 질화물계 신조성 형광체(Li-α-SiAlON)를 독자 개발해 관련사인 LG이노텍과 고출력 LED 패키지 개발 협력을 통해 상용화했다.

세계 최고 고품질·대면적 CVD 그래핀도 개발했다. 기존의 생산방식은 CVD 배치(Batch) 타입으로 생산성이 낮고 고가일 뿐만 아니라 결함이 많아 성능과 품질 균일성이 떨어져 산업적으로 적용하는데 제한이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 대량생산이 가능한 세계 최대폭(400㎜)의 수직형 롤투롤 합성장비를 개발했으며 생산성 극대화를 위해 고속(30m/hr)으로 동시에 더블롤 공정이 가능한 합성기술을 확보했다.

△최순복 대전광역시 과학산업국 미래성장산업과 바이오나노산업팀 주무관

최순복 대전광역시 주무관
<최순복 대전광역시 주무관>

최순복 주무관은 대전지역 나노융합산업 발전에 기여하고 현장맞춤형 인력지원을 통해 기업에 우수인력 지원 공로를 인정받아 산업부 장관상을 수상했다.

T2B 활용 나노융합 R&BD 촉진사업의 대전 나노기업 근접 지원을 위한 '대전나노융합T2B센터'를 설치하고 나노기업 대상으로 나노코리아 등 국내외 전시회 참가를 지원해 대전 나노융합기업 발굴과 홍보를 통한 나노기업의 비지니스 창출 기회를 확대했다.

또 대전 나노기업들과 출연연과 연계를 통한 기업 맞춤형 지원 사업 추진을 통해 중소 벤처기업 대상 시제품 지원 및 애로기술 지도 등 사업화 활동을 지원했다.

나노종합기술원과 미국 드렉셀대 연구소간 한·미나노기술 공동연구센터를 설치하고 국제나노산업도시와 네트워크를 활용한 실질적 기술교류와 해외마케팅도 지원해 기업 글로벌화에 노력했다.

나노분야 지역 기업은 우수인력 수급 부분을 최대 애로사항으로 지목하고 있다. 최 주무관은 특성화고 인력양성과정과 이공계 대졸자 대상 나노전문인력양성을 통한 양질의 현장 맟춤형 일자리를 지원했다.

◆나노연구혁신상

◇국무총리상

△송석호 한양대학교 교수

송석호 한양대학교 교수
<송석호 한양대학교 교수>

송석호 한양대 자연과학대학 물리학과 교수는 나노광학 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하고 나노광소자의 설계 및 구현 기술을 실용화 단계까지 발전시키는 데에 크게 이바지한 점을 인정받아 연구부문 최고상인 국무총리상을 수상했다.

송 교수 연구팀은 나노광소자기술 분야에서 탁월한 연구성과를 거두고 있다. 모든 광통신 주파수 대역에서 작동이 가능한 광다이오드 소자를 세계 최초로 개발하는 등 나노기술과 정보통신기술을 융합해 차세대 광컴퓨터 및 신경회로망 구성에 핵심이 되는 나노광소자 구현 기술을 실용화 단계까지 발전시키고 있다.

특히 지난 20여년 동안 나노광학기술 발전의 큰 장애 요인이었던 국소영역에서의 에너지 손실 문제를 해결할 수 있는 최근의 연구결과를 통해 세계 최고 권위지인 네이처 및 관련 자매지 등에 다수의 연구 논문을 게재하는 등 세계적인 연구성과를 내고 있다.

송 교수는 종래의 광학분야에 열린 양자역학 이론 및 수학적 대칭성 또는 특이성을 도입해 기존 물리적 한계를 극복하려는 시도와 함께 열린 양자역학이라는 이론을 실험적으로 검증하고 발전시키기 위한 새로운 광과학 영역을 개척하는 연구를 창의적 연구를 수행하고 있다.

◇과학기술정보통신부장관상

△정우철 KAIST 교수

정우철 KAIST 교수
<정우철 KAIST 교수>

정우철 KAIST 공과대학 신소재공학과 교수는 고온 전기화학 소자를 위한 나노촉매 합성·분석 기술을 개발해 나노소재의 새로운 응용분야를 개척하고 연료전지 및 수소생산 분야에 기여한 공로로 연구부문 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다.

KAIST 부임 후 고온 작동 에너지변환 소자용 금속 나노촉매 기술에서 지속적으로 세계적인 연구성과를 창출해 국가 나노분야 학문 발전과 관련 소자의 성능 향상에 크게 이바지한 점을 인정받았다.

10nm 이하 작은 크기를 갖는 금속 나노입자를 기반으로 한 불균일계 촉매는 극도로 적은 양으로도 뛰어난 활성을 발현해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있지만 열적 안정성이 부족해 연료전지, 수전해 장치, 센서 등 세라믹 기반 고온 전기화학 소자에 적용이 크게 제한되는 한계가 있었다.

정 교수는 이러한 한계를 극복해 금속 나노입자의 전기화학 반응성을 정밀하게 평가할 수 있는 새로운 나노단위 분석 기법을 개발하고 세계 최초로 고온 촉매의 반응활성 기구를 규명하는 데 성공했다.

또 내구성이 우수한 금속나노입자를 산화물 전극 표면에 자발적으로 합성하는 공정 기법을 개발하고 극소량의 나노입자만으로 세계 최고 수준의 고성능을 실현한 나노구조 전극을 구현하는 등 고온 전기화학 소자에 대한 금속 나노촉매 응용이라는 새로운 분야를 개척하고 있다.

△박준우 KIT 그룹장

박준우 KIT 그룹장
<박준우 KIT 그룹장>

박준우 안전성평가연구소 경남환경독성본부 환경생물연구그룹 박사는 나노물질이 환경에 노출돼 발생하는 유해성 평가, 독성기전 규명, 독성평가기법 개발, 나노물질 평가에 대한 표준시험법 제안 등 나노안전성 연구를 통해 국내 나노기술 발전에 공헌한 점과 나노코리아 나노안전성 분과위원으로 활동하면서 구두·포스터 발표 등 나노코리아 심포지엄 발전에 기여한 점을 인정받아 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다.

환경 분야 유명저널인 Environmental Science & Technology를 포함한 나노안전성 관련 국내외 14편의 연구논문을 발표했으며 나노물질을 포함한 다양한 화학물질의 안전성과 독성을 평가하는 연구를 진행하며 국내외 논문 40여편 및 여러 국제학술대회에서 발표를 수행하는 등 우수한 연구실적을 보유하고 있다.

또 10여 년간 나노기술 발전 근간이 되는 나노안전성 연구를 수행하면서 나노코리아의 나노안전성 분과위원, 국가나노종합발전계획 표준화분과 간사, 국가나노기술지도 안전성분과 위원, 산업부 국가기술표준원의 나노전문위원과 OECD WPMN 한국대표 등 활동을 통해 국내 나노기술의 방향을 정하는 국가정책 개발에도 참여했다.

현재는 관련 연구 기술을 활용해 ISO TC229 Nanotechnologies에서 나노물질의 환경독성을 평가하는 표준시험법을 제안하고 미국과 공동으로 표준문건작성을 진행하는 등 국내외 나노물질의 환경독성평가 분야에서 표준화 선도에 주도적인 역할을 하고 있다.

△진용완 삼성전자 종합기술원 마스터

진용완 삼성전자종합기술원 마스터
<진용완 삼성전자종합기술원 마스터>

진용완 삼성전자 종합기술원 마스터는 나노 물질을 활용한 디스플레이 및 이미지 센서 기술 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하고 기술 산업화를 수행해 국가의 나노분야 기술 발전과 신규 응용 기술 발굴에 크게 이바지한 점을 인정받았다.

진용완 마스터 연구팀은 나노 복합체를 융합한 인쇄전자 소자기술 분야에서 탁월한 연구성과를 거뒀다. 탄소나노튜브 페이스트를 활용해 세계 최초로 38인치 인쇄형 대면적 디스플레이 구현, CNT 백라이트, 나노잉크를 활용한 고정세 잉크젯 패터닝 및 반사형 소재 기술을 개발했다.

또 유기반도체 소재 분자 설계를 통해 선택적 녹색 흡광 기술을 확보하고 나노 플러렌 소재와 복합화해 실리콘 CMOS 이미지 센서 위에 적층함으로써 유기-무기 전자 소자 제작 기술을 확보했고 이를 이용해 고감도 및 고정세 이미지 센서를 개발했다.

개발 기술을 기반으로 사이언스, 네이처, 나노레터스, PNAS 등에 83편의 우수 논문을 게재하고 118건의 해외 특허를 출원하는 등 세계적인 연구성과를 내고 있다.

△최창환 한양대학교 교수

최창환 한양대학교 교수
<최창환 한양대학교 교수>

최창환 한양대학교 공과대학 신소재공학부 교수는 웨이퍼 레벨의 차세대 저전력 나노 소자, 모노리틱 3차원 집적 공정 및 뉴로모픽 시스템 구현에 대한 연구 성과를 창출해 국가 나노분야 학문 발전에 크게 이바지한 점을 인정받았다.

최 교수 연구팀은 웨이퍼 레벨의 3차원 소자 및 집적 공정 기술 분야에서 탁월한 연구성과를 거두고 있다. 저온 단위 공정과 이온 주입 방식을 통한 나노 모노리틱 3차원 공정 기술 개발을 나노종합기술원과 국내 대학 최초로 개발했고 나노소재원천기술개발 사업 연구책임자로 3차원 집적 공정 기술을 통한 뉴로모픽 시스템 구현에 대한 연구를 진행했다.

또 원자층 증착법을 활용한 고유전 상수 유전 박막과 금속 박막을 활용한 웨이퍼 레벨 차세대 저전력 나노 전자 소자에 대한 연구를 진행했다.

최 교수는 최근 3년간 네이처, 어드밴스드 머티리얼스, 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스, 나노스케일, NPG 아시아 머티리얼스 등에 40편 이상 우수 논문을 게재하고 21건의 국내외 특허를 등록 및 출원하는 등 우수한 연구성과를 내고 있다.

또 반도체 소자 스케일링의 어려움을 극복하기 위해 새로운 3차원 집적 공정방식의 연구를 진행해 향후 반도체 분야에서 새로운 소자, 재료 및 공정 기술에 혁신적 결과가 예상되는 연구를 수행하고 있다.

△김희연 KIER 책임연구원

김희연 KIER 책임연구원
<김희연 KIER 책임연구원>

김희연 한국에너지기술연구원 에너지효율소재연구본부 책임연구원은 나노 촉매 소재 설계 및 합성 기술을 기반으로 수소생산 및 연료전지시스템, 촉매전환공정의 효율을 최대화하기 위한 세계 최고 수준의 나노촉매원천기술 개발에 기여한 공로를 인정받았다.

김 책임연구원은 나노 촉매 소재의 설계 및 합성 분야에서 세계 최고 수준의 연구 성과 및 지식재산권을 창출했다.

김 박사는 수소생산을 위한 메탄개질촉매, 이차전지 전극 및 연료전지 전극용 촉매, 메탄의 직접전환공정용 촉매 등을 지속적으로 연구하고, 해당 촉매 공정의 효율을 최대화하기 위한 세계 최고 수준의 나노촉매 원천기술을 개발하고 있다.

연구 개발 결과를 기반으로 네이처 나노테크놀로지, 어드밴스드 머티리얼스, ACS 나노, 나노레터스 등에 우수 논문을 게재하고 110여건의 국내외 특허를 등록하는 등 세계 최고 수준의 연구 성과를 창출하고 있다.

<표> 나노코리아 2019 어워드 수상자

[나노코리아 2019]'나노코리아 어워드' 국무총리상

정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com