기계연, 고효율 오존생성장치로 반도체 제조공정 유해물질 저감

한국기계연구원(원장 임용택)은 손영수 로봇메카트로닉스연구실 박사팀이 반도체 공정에서 사용하는 유해 환경오염물질을 저감할 수 있는 오존생성장치 기술을 국내 최초로 개발했다고 지난 23일 밝혔다.

이 오존생성장치는 반도체 공정에서 요구하는 높은 산화력의 고농도ㆍ고순도 오존을 고수율로 생성할 수 있어 유해 화학용액을 주로 사용하는 기존 반도체와 평판디스플레이(FPD) 산업의 세정과 표면처리 공정 등을 친환경ㆍ저비용 공정으로 대체할 수 있다.

오존은 자연계에서 불소 다음으로 높은 산화력을 가지고 있어 산업적으로 살균, 소독, 유기물 분해 등 다양한 분야에 활용되며 공정 반응 후 잔류물이 배출되지 않아 친환경 물질이다.

연구팀이 개발한 고효율 오존생성장치는 100마이크로미터(μm)의 초미세 방전공극을 갖는 구조다. 고밀도 플라즈마 생성에 의해 분당 3ℓ의 산소 공급 시 15wt% 이상의 고농도 오존생성 특성을 가지며 방전상태에 따라 전기에너지를 최적으로 공급하는 전력공급 장치를 개발해 오존생성수율(120g/1kWh)을 획기적으로 향상시켰다. 기존의 오존생성장치에 비해 전기에너지를 30% 이상 절감할 수 있게 된 것.

연구팀은 오존생성장치의 기술적 성능뿐 아니라 장치의 적층화·소형화에도 성공해 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있도록 해 사용자 편의성도 한층 높아질 것이라고 설명했다.

손영수 박사는 “반도체나 디스플레이 등 첨단 전자부품산업의 일부 제조공정을 유해 화학용액 대신 오존으로 대체해 친환경적이고 저비용 공정으로 전환할 수 있게 됐다”며 “중소기업과의 기술사업화를 통해 기존 반도체 제조공정과 수처리 산업의 고도처리공정 대부분에 사용되고 있는 외산 오존생성장치를 국산으로 대체할 수 있기를 기대한다” 라고 덧붙였다.

최소망 기자 somangchoi@