카이스트, 반도체 유량정밀제어기 국산화

　반도체를 비롯한 연료전지, 화학분야 등의 공정에 투입되는 가스의 유량을 1% 미만의 오차로 정밀하게 제어하는 기술이 국산화됐다.

　한국과학기술원(KAIST)의 권대갑·김성진 교수 연구팀은 유량계 개발 전문회사인 엠텍(대표 배정이)과 1% 미만의 정밀도를 가진 질량유량계(MFC:Mass Flow Controller)를 개발, 대량생산체제를 갖추는 데 성공했다고 8일 밝혔다.

　이번에 개발된 MFC는 반도체공정 등의 분야에서 부식성 가스 등의 공급량을 정밀하게 제어하는 유량측정장비로 그동안 국내에서는 기술력 부족으로 MKS나 타일란, 유닛, 브룩스 등 외국업체의 제품을 전량 수입, 사용해 왔다.

　이번 연구에서 KAIST 연구진은 컨트롤러의 밸브구조를 최적화하고 유량의 공급량을 제어하는 핵심 부품인 플로 센서의 동작에 필요한 열전달 메커니즘을 규명한 뒤 시스템 전체를 새로 설계했다. 대량생산에 필요한 양산공정은 공동개발 업체인 엠텍이 맡았다.

　이 MFC는 유량에 따른 센서관의 표면온도 변화 원리를 이용, 플로 센서가 유량을 1분당 5∼3만SCCM(유량부피단위, 질소기준으로 1SCCM은 1㎤에 해당)의 유량을 1% 미만의 오차범위 내에서 조절할 수 있다. 또 가스의 투입 양을 변경하는 데 걸리는 시간은 3초에 불과하다.

　MFC의 국내 시장규모는 최근 반도체산업의 성장세에 힘입어 올해 300억원대, 세계 시장규모는 3000억원대에 이를 전망이다.

　김성진 교수는 “그동안 MFC는 전량 수입에 의존해 왔으나 가격이 점차 비싸지고 유지보수가 어려운 등 불합리한 점이 많았다“며 “조만간 디지털 MFC의 개발에도 나설 계획”이라고 말했다.

　<대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr>

　

　사진설명:한국과학기술원과 엠텍이 개발한 MFC.