“한대 1억짜리 K전자현미경…이젠 반도체·배터리 미세공정에서도 필수품됐죠”

10만배 나노단위 계측
전자현미경 시장 확대
대기압 전자현미경 특허
내년 신제품 상용화 도전
광학현미경업체 인수해
바이오·반도체시장 확장

이준희 코셈 대표

최근 방문한 대전 유성구 지식산업센터 내 코셈 본사. 330㎡(100평) 규모 1층 공장엔 출고 전 테스트 중인 전자현미경 수십 대가 늘어서 있다. 대형 정수기처럼 생겼지만 대당 1억원에 육박해 ‘제네시스’ 한 대 값이다. 육안으로는 보이지 않던 물질이 진공 상태에서 전자렌즈로 10만배까지 키우면 형체가 드러난다.

연구소는 물론, 반도체와 2차전지를 비롯한 산업 현장에서 미세공정이 늘면서 재료 불량을 확인하거나 첨단 부품이 제대로 제작됐는지 품질을 검수하기 위해 광학현미경을 쓰던 시장이 전자현미경으로 대체되고 있다. 광학현미경은 조작이 간편해도 1000배까지만 확대할 수 있기 때문에 첨단 산업용으로는 한계가 있다.

이준희 코셈 대표는 매일경제와 인터뷰하면서 “전자현미경 성능은 유지한 채 광학현미경 같은 편리성과 속도, 가격을 제공해 (전자현미경을) 대중화하는 게 목표”라고 강조했다.

코셈은 특허기술 사업화에 성공한 주사전자현미경(SEM) 기반 융복합장비 전문기업이다. 외국산이 장악했던 전자현미경을 국산화했을 뿐만 아니라 기존 2만~3만배율이 보통이던 전자현미경을 10만배율로 끌어올리며 매출의 70% 이상을 국외에서 거둬들이고 있다.

2007년 설립된 이 회사는 토종 원자현미경 대표 기업 파크시스템스에 초기 투자한 벤처캐피털리스트 이상진 이노폴리스파트너스 대표가 특허기술사업화투자조합으로 투자하고 한때 경영도 맡았다. KAIST 전자공학 박사 출신인 이 대표가 2010년 연구소장으로 합류해 2012년부터 대표를 맡고 있으며, 2018년에는 최대주주가 됐다. 이 대표는 “이전에 엘리베이터 광고로 공동 창업했을 때 HD(고선명)기술로 대기업과의 경쟁에서도 이겼다”며 “현미경 시장은 공급자 위주 시장이었지만, 고객이 더 또렷하게 볼 수 있도록 개발 방향을 바꾸니 시장이 더 넓어졌다”고 설명했다.

이준희 코셈 대표가 다양한 크기의 시료를 50만배까지 확대해 관찰할 수 있는 주사 전자현미경을 설명하고 있다. <이한나기자>

코셈은 지난해 기술특례기업으로 코스닥 상장을 한 후 전자현미경 기술을 광학현미경 고객으로 넓히는 데 초점을 두고 광학현미경 업체 리암솔루션을 인수했다. 박사급 연구원 6명을 중심으로 신사업본부도 만들었다.

최근에는 세계 최초 대기압 전자현미경을 개발하기 위해 핵심 기술인 ‘다중창 박막을 이용한 대기압 전자현미경’ 특허를 따냈다. 일반적인 전자현미경은 진공 상태에서만 시료를 관찰할 수 있어 수분을 포함하거나 살아있는 생체 시료는 관찰하기가 힘들었다. 신소재 그래핀을 분리박막으로 써서 상용화에 도전하고 있다. 인공지능(AI) 기술과 융합해 산업체 요구에 맞게 진공이 아닌 상태에서도 신속한 분석을 하는 게 목표다. 그래핀 박막은 크기가 지름 3㎛ 이상이 되면 1기압 압력에 찢어지는 물리적 한계가 있는데 코셈의 기술을 활용하면 그래핀 박막 손상 없이 대기압 전자현미경 분리박막에 적용할 수 있다고 한다.

이 대표는 “광학현미경과 달리 사용 전 이틀가량 교육을 받아야 하고, 세포 같은 살아있는 생명체 시료는 급속 냉각하거나 며칠간 전 처리 과정을 거쳐야 한다는 게 전자현미경의 약점”이라며 “최근 그래핀 신소재를 활용한 기본 특허를 획득했고, 내년 상반기 동영상 형태로 시연하는 것이 목표”라고 말했다. 대기압 전자현미경 기술 개발도 광학현미경처럼 고객이 쉽게 사용하는 데 주안점을 뒀다.

최근에 세계적인 연구장비 업체인 영국 옥스포드인스트루먼트에 이온식각장비 제조자개발생산(ODM) 수출 계약도 맺었다. 대전 이한나 선임기자