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일본의 수출규제조치로 반도체 소재 및 관련 기술의 국산화 필요성이 높아지는 가운데, 전주에 본사를 둔 중소기업이 정부출연 연구기관과 협력으로 전량 일본 수입에 의존하던 반도체 공정 코팅 소재의 국산화에 성공했다.

국가핵융합연구소(소장 유재석)는 연구소의 기술 지원을 받은 용사코팅 전문업체 ㈜세원하드페이싱(대표이사 곽찬원)이 미세 분말 상태에서도 응집하지 않는 용사코팅 소재인 이트륨 옥사이드(Y₂O₃)를 국내 최초로 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다.

이트륨 옥사이드는 반도체 공정 장비에 필요한 소재로, 국내 반도체 제조사가 일본에서 모두 수입해 쓰고 있는 재료다. 용사코팅은 분말 상태의 재료를 반도체, 자동차, 전자제품 등의 부품 표면에 분사하여 입히는 기술로, 부품의 내열 및 내구성 등을 향상시키기 위해 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다.

그간 산업계는 용사코팅의 높은 치밀도 및 균일성과 빠른 코팅 형성 속도 등을 위해 크기가 작고 유동성이 좋은 용사 분말을 필요로 해왔다. 그러나 분말의 크기가 작아질수록 분사 과정에서 뭉치거나 엉기는 등 유동성이 낮아져, 균일한 코팅이 이루어지지 않는다는 문제가 발생했다.

이에 따라 국가핵융합연구소는 2017년부터 용사코팅용 재료 분말의 유동성을 향상할 수 있는 플라즈마 기술을 관련 업체에 이전, 기술 개발에 착수해 공동 개발에 성공했다.

연구소에 따르면 플라즈마 기술을 적용한 용사 분말은 분말끼리 서로 밀어내는 반발력이 생겨 응집되지 않고 흐름이 좋아지기 때문에 치밀하고 균일한 코팅막을 형성할 수 있다.

특히 25마이크로미터(㎛) 이하 크기의 용사분말 유동성을 크게 향상 시킬 수 있어, 그동안 어려웠거나 불가능했던 미세 분말을 이용한 고품질의 용사코팅을 가능하게 했다.

또 입자 사이즈가 작으면서 유동도가 높아 일본에서 수입해 사용한 제품보다 뛰어나다고 연구소측은 설명했다.

국가핵융합연구소 유석재 소장은 “일본의 수출 규제 대응을 위해 반도체 제조 공정에 필요한 플라즈마 소재·부품·장비 개발 R&D테스트 베드 확충 등 반도체 관련 국내 기업들의 기술 국산화를 지원하고 국내 반도체 관련 기술자립에 기여하겠다.”고 밝혔다.

1997년 전주에 본사를 두고 설립된 (주)세원하드페이싱은 전북유망중소기업에 선정되는 등 다양한 기술인증을 통해 기술력을 인정받고 있으며, 현재 정읍·완주·충북 음성 등에 생산공장을 두고 있다.