충북TP, 시뮬레이션 기술지원으로 ㈜그린광학 ‘광학코팅 파면보상 예측 기술’ 전격 확보

충북TP 스마트제조혁신센터, 한국기계연구원과 협력해 광학부품 전문기업 ㈜그린광학 공정 고도화 지원
AI 회귀분석 및 물리 모델 기반 코팅 전후 파면 변화 예측… 오차 3~10nm 수준 정밀도 구현

㈜그린광학의 광학코팅 부품.(사진=㈜그린광학 제공)

충북테크노파크가 도내 첨단 제조기업의 공정 한계를 시뮬레이션 및 데이터 과학 기술로 극복하며 지역 산업의 디지털 전환과 글로벌 수출 경쟁력 강화에 가시적 성과를 내고 있다.

(재)충북테크노파크(원장 오원근, 이하 충북TP) 스마트제조혁신센터는 산업통상자원부, 한국산업단지공단, 충청북도, 청주시의 지원을 받아 추진 중인 '충북청주 공정혁신시뮬레이션센터 운영사업'을 통해 광학부품 전문기업 ㈜그린광학의 광학코팅 공정 고도화를 지원했다고 20일 밝혔다.

정밀 광학부품은 표면에 얇은 막을 여러 층 입히는 광학코팅 과정에서 박막 내부 응력으로 인해 표면이 미세하게 변형되고, 빛의 진동 상태인 파면에 나노미터(10억분의 1미터) 단위의 미세 오차가 발생한다. 이를 교정하기 위해 부품 뒷면에 추가 코팅을 진행하는 '파면보상 공정'을 거치는데, 그동안 보상 코팅 두께는 전적으로 숙련 작업자의 경험과 기존 레시피에 의존해 왔다.

이에 충북TP는 사업 공동 참여기관인 한국기계연구원(원장 류석현) 광응용장비연구실과 손을 잡고 ㈜그린광학의 실제 생산 데이터를 정밀 검증했다. AI 회귀분석으로 파면 변화에 영향을 미치는 핵심 변수를 규명한 뒤, 박막 응력에 따른 기판 변형 등 물리적 상관관계에 근거한 예측 모델을 성공적으로 구축했다.

이 기술을 바탕으로 현재 및 목표 파면에 맞는 최적의 보상 코팅 두께를 즉시 제시하는 현장용 계산기를 개발·제공했다. 교차검증 결과 평균 오차 3~10 nm 수준의 높은 예측 정확도를 확보했다.

이번 시뮬레이션 지원을 통해 재공정률을 획기적으로 낮추고 공정 재현성을 높인 ㈜그린광학은 제품 경쟁력을 대폭 끌어올리며 가시적인 경영 성과를 거뒀다.

㈜그린광학의 매출액은 2024년 317억 원에서 2025년 418억 원으로 약 32% 급증했다. 같은 기간 수출액 역시 581만 달러에서 813만 달러로 약 40% 대폭 성장했다. ㈜그린광학은 이러한 공정 기술력을 바탕으로 올해 매출 600억 원, 수출 1000만 달러 달성을 목표로 고속 성장을 이어가고 있다.

민문길 충북TP 스마트제조혁신센터장은 "시뮬레이션과 데이터 분석 기술은 기존 숙련자의 감과 경험에 의존하던 초정밀 제조 공정을 정량적으로 관리할 수 있게 만드는 핵심 도구"라며 "앞으로도 도내 제조기업들이 디지털 기반의 공정혁신 역량을 체계적으로 확보할 수 있도록 현장 밀착형 지원을 더욱 확대하겠다"라고 강조했다.
청주=엄재천 기자