수소 누출 감지센서 패키징 자동화 설비 개발

수소 누출 감지센서 중요성 부각
사용 환경에 따라 센서 종류 다양
소자·센서 본체 연결하는 패키징
반자동화 설비로 생산성↑불량률↓

충남 중장년 재도약 창업 시리즈
⑤천안 휘솔루션

수소산업이 발전하면서 안전성에 대한 우려도 커지고 있다. 수소는 천연가스처럼 기체가 누출되면 화재와 폭발로 이어질 수 있다. 수소는 가정에서 사용하는 액화석유가스(LPG)와 달리 공기보다 가벼워 누출되더라도 하늘로 흩어지지만, 생산시설이나 저장소, 충전소 등 밀폐된 공간에서는 여전히 폭발 사고의 위험성을 안고 있다.

수소 누출을 확인할 수 있는 감지센서의 역할도 중요해졌다. 수소 감지센서는 접촉연소·전기화학·반도체·적외선식 등 사용 환경에 따라 다양한 종류를 사용한다. 흔히 사용하는 전기화학식 감지센서의 경우 가스를 감지하는 소자와 센서의 본체를 연결하는 패키징 기술이 필요하다.

지금까지 수소 부품 시장 규모가 크지 않아 현재 감지센서의 생산은 대부분 수작업에 의존하고 있다. 패키징 기술의 핵심인 소자와 본체를 연결하는 작업도 사람이 한다. 가로·세로 2㎜ 소자의 모서리 전극 패드와 본체 전극을 0.05㎜ 굵기의 백금·텅스텐(Pt-W) 와이어로 연결해야 하는 작업이 필요하다. 일일이 손으로 미세한 작업을 하다 보니 정밀도가 떨어지고 불량률은 높다.

충남 천안의 한 제조기업이 정밀도가 필요한 감지센서 패키징 작업이 가능한 반자동화 설비를 개발했다. 반도체 장비 및 전자기기 제조기업인 휘솔류션(대표 이휘용)은 반도체용 테이프에 소자를 올린 뒤 소자 끝 패드에 접착제를 붙이는 도트(Dot) 작업을 자동화한 ‘메뉴얼 디스펜서’ 설비를 개발했다고 15일 밝혔다.

2㎜ 소자의 모서리 네 곳에 0.25㎜ 크기의 접착제를 붙이는 공정을 기계가 하기 때문에 정확한 위치 선정과 접착제 양을 일정하게 유지할 수 있다. 작업능률은 높이면서 불량률을 크게 낮출 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 이 회사는 와이어 자동화 연결 장비에 이어 완제품 생산까지 가능한 감지센서 자동화 공정 시스템을 개발할 계획이다.

이휘용 대표는 “수소산업이 발전하고 있지만 현재까지 감지센서 시장 규모가 크지 않아 완전 자동화 설비가 나오진 않았다”며 “감지센서 생산량이 증가하면서 직원을 채용해야 하는 기업들이 반자동 설비를 도입하면 인건비와 불량률을 낮출 수 있다”고 말했다.

천안=강태우 기자 ktw@hankyung.com