고효율 오존생성장치로 반도체공정 유해물질 줄인다

기계연, 고농도·고순도 오존생성장치 개발…수입대체 기대

한국기계연구원(KIMM)은 23일 로봇메카트로닉스연구실 손영수 박사팀이 반도체 공정에서 사용하는 유해 환경오염물질을 줄일 수 있는 고농도·고순도 오존생성장치 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 오존생성장치는 반도체 공정에 필요한 높은 산화력의 고농도·고순도 오존을고수율로 생성, 유해 화학용액을 주로 사용하는 기존 반도체·평판디스플레이(FPD)산업의 세정과 표면처리 공정 등을 친환경·저비용 공정으로 대체할 수 있다고 연구진은 설명했다.

오존은 자연계에서 산화력이 불소 다음으로 높아 산업적으로 살균, 소독, 유기물 분해 등 다양한 분야에 활용된다. 공정 반응 후 잔류물이 배출되지 않아 친환경화학물질로 꼽힌다.

그러나 지금까지 국내에서 개발된 오존생성장치는 저농도 특성이 필요한 식·음료산업의 살균·소독 분야나 소규모 물(水)처리 산업에만 적용됐다. 반도체·FPD 제조공정에 사용되는 고농도 오존생성장치는 전량 수입에 의존해왔다.

손 박사팀은 100마이크로미터(μm)의 초미세 방전 공극 구조를 이용한 고밀도플라스마 생성으로 분당 3ℓ의 산소를 공급해 15wt% 이상의 고농도 오존을 생성하는오존생성장치를 개발했다.

또 방전상태에 따라 전기에너지를 최적으로 공급하는 전력공급 장치를 개발해오존생성수율을 120g/1kWh로 높여 기존 오존생성장치보다 전기에너지를 30% 이상 절감할 수 있게 했다.

연구진은 대용량 오존이 필요한 수처리산업이나 공간점유율을 최소화해야 하는반도체 공정 등 사용 목적에 따라 장치를 대용량화 또는 최소화하는 데에도 성공했으며 관련 기술을 2개 중소기업에 이전해 상용화를 진행 중이다.

손 박사는 "반도체·디스플레이 등 첨단 전자부품산업의 일부 제조공정을 유해화학용액 대신 오존으로 대체해 친환경적, 저비용 공정으로 전환할 수 있는 기반을구축한 것에 의의가 있다"며 "오존생성장치를 국산으로 대체할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>