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검사에서 분석까지 ‘X-ray장비 국산화의 독립투사’, 테크밸리(주)/원자력기술수출지원단//
작성자 : AtomXport | 작성일 : 2011.09.29 00:00 | 조회수 : 10417

국내 최초 XRD(X-ray Diffractometer) 개발

창립 이래 X-ray검사장비만을 연구개발하며, X-ray 검사장비의 기반기술을 보유하고 있는 테크밸리(대표이사 김한석, www.techvalley.co.kr)가 ‘첨단연구장비 경쟁력 향상사업’을 통해 국내 최초로 X선의 회절현상을 이용한 물질의 결정구조 분석시스템을 개발하였다. 이번에 개발한 XRD(X-ray Diffractometer) 장비는 Bench top Type으로 Compact한 구조로 설치 공간 제약이 적어 대학내 교수연구실 및 기업연구소 분석실에서 유용할 것으로 기대된다. 테크밸리 김한석 대표이사는 “국내 최초로 개발된 X선 회절 분석기는 연구개발용 제품의 분석을 위해 유용하게 활용 될 것”이라며 “전국 대학 교수실 및 기업연구소에 XRD 장비 ‘1실에서 1대를 구비’하도록 하는 것이 목표”라고 말한다.

생활을 이롭게 하는 기술이 발전하기 위해서는 ‘속’을 알아야 한다. 눈에 보이지 않는 균열이나, 이물질 발생 등 제품 속의 문제를 제대로 알아야 성능과 품질을 향상시킬 수 있다. 때문에 속속들이 들여다 볼 수 있는 고정밀검사 및 분석기술 및 장비 제조기술이 필요하다.

테크밸리는 지난 97년 국내 최초로 X-ray 검사기기 국산화를 목표로 설립해 외산 X-ray 장비의 독점시대를 끝낸 주인공이다. X-ray 원천기반기술에서부터 첨단 분석기술까지 X-ray에 관한한 최고의 기술력을 인정받고 있는 테크밸리는 전자수준기, 비전검사장비 등 정밀기계장비분야에서도 두각을 나타내고 있다.

“국내 최초의 산업용 X-ray 검사장비 전문업체로서 10여년을 동 산업 기술발전과 국산화에 매진해온 당사는 국내외에서 공인 받은 최초의 2D 전자수준기, 국내 최초 산업용 CT개발, 국내 최초 XRD개발 등 적지 않은 성과를 이루었고 X-ray 부품의 국산화를 선도해 왔다”고 이 회사 김한석 대표는 소개한다.


국내 산업용 X-ray 검사장비 1세대인 테크밸리(주)는 99년 벤처거품으로 인한 경영악화로 현 김한석 대표 체제로 재정비하면서 많은 시련과 고비를 견디며 더욱 단단하고 견고한 기술기업으로 거듭나고 있다.

“처음 대표이사로 취임하면서 가장 큰 딜레마는 분위기의 쇄신이었다”고 말하는 김한석 대표는 “이미 차고 넘치는 고통을 겪은 직원들에게 신뢰를 얻고 지속적으로 회사의 안정화를 꾀하는 것이 급선무였다”고 당시를 설명한다. 또 김 대표는 “무분별하게 사업영역을 확대시켜 매출을 확대하기 보다는 기술을 강건히 하고 내실화를 기할 수 있도록 산업용 X-ray 검사장비의 국산화 연구개발에 주력했다. 당시만 해도 X-ray 발생장치 및 핵심제조기술을 보유한 해외 유명브랜드의 외산제품이 국내 시장을 장악하고 있었다. 때문에 이들과 경쟁을 해 이기기 위해서는 기술종속에서 독립해 국산기술로 조금 느리겠지만 천천히 ‘우리 기술’을 만들어 가야 한다고 생각했다”고 말한다.

13년간 깊이 뿌리내린 산업용 X-ray 검사장비
기반기술에 테크밸리만의 차별화된 미래지향적 산업용 X-ray 기술이 더해져 이제는 신제품, 신기술, 신사고를 통한 ‘테크밸리의 숨은 가치’를 하늘로 굵은 가지를 쳐 올릴 시간이 되었다.

우리의 원동력은 X-ray 검사장비


테크밸리의 산업용 X-ray 검사장비에는 애국의 혼이 배어 있다. 산업용 X-ray 검사장비의 기술독립을 꿈꾸며 13년간 검사장비 개발에 매진해온 테크밸리의 땀이다. 몇 가지 주력 검사장비를 소개하자면, 우선 TVX-IL1605과 TVX-IL1605/1105를 비롯한 다이캐스팅 용 2D X-ray 시스템은 알루미늄 다이캐스팅 업체에서 제품의 불량을 검사하는 장비로 영상처리기술 및 프로그램의 우수성으로 인하여 자동차완성업체 및 협력업체로부터 기술력을 인정받은 제품이다. 특히 TVX-IL1605/1105는 주요 부품의 국산화로 외국장비에 비해 기술적 대등, 가격적 우월 등의 경쟁력으로 테크밸리의 주력제품 중 하나이다.

3D/CT 단층영상 X-ray 시스템은 국내에서 최초로 개발된 세계 최고수준의 10미크론 검출능력을 확보하고 있으며 세계 최초로 Zoom-In 기능을 장착해 해외 경쟁장비 대비 빠른 스캔 속도 및 가격 경쟁력을 확보하고 있다. 특히 전담 엔지니어팀의 철저한 BS(Before Service)로 최상의 장비 상태를 유지시켜 이미 국내 대기업(삼성테크윈, LG화학) 및 각급 연구소(충남디스플레이센터, 서울산업대 RIC센터, 조선대학교)에서 검증된 시스템이다.

이와 함께 국내에서 최초로 개발된 Dual X-ray System인 3D/CT 단층영상 X-ray 시스템은 고출력, 고해상도, 대면적(400 x 400mm)의 평판디텍터에 적용해 한국지질자원연구원에 설치 운용 중에 있다. 또 전기전자부품 검사용 X-ray 시스템 중 산업용 마이크로 2D X-ray장비는 대부분 전기전자업체에서 사용하는 장비이며, TVX-IM Series는 연구분석용 고정밀 마이크로포커스로 BGA, CSP, Flip chip, 카메라모듈, 콘덴서, 2차 전지, SMT 실장기판 검사용으로 활용되고 있다. 특히 TVX-IP805/805DX는 PCB가공업체에서 생산장비로 사용하는 것으로 현재 테크밸리가 90% 이상의 시장을 독점하고 있는 장비로 주요부품의 국산화로 기술적 우월, 가격적 우월 등으로 이 회사의 주력제품 중의 하나이다.

이밖에도 테크밸리는 X-ray 장비 ‘名家’답게 고성능 첨단 기술력을 자랑하는 식품 이물질 In-line 자동 검사기, 다이캐스팅용 In-line 장비, 파이프용 In-line 장비 등 산업용 X-ray 장비들이 생산되고 있다.

한편 세계 최초 2차원 동시 측정 전자레벨의 정밀계측기는 기울기 각도의 수치가 디스플레이 되므로 각도계로서의 역할도 가능하다. 특히 2D-120은 기계조립용으로 경쟁제품이 없으며 성능(반복정밀도0.05mm)대비 가격이 저렴하며, 장비의 레벨링 작업 시 아날로그 수평계를 사용할 때 보다 작업시간을 현격히 줄일 수 있다.

X-ray 분석장비로 다시 한 번 세상을 놀라게 하다
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테크밸리의 기술혁신에는 끝이 없다. 산업용 X-ray 검사장비에서 1세대의 위용을 발휘하며 동 시장 장비 국산화에 앞장서온 테크밸리는 X선 회절분석기를 국내 최초로 개발, 상품화에 성공했다. 테크밸리에서 산학연 공동과제로 개발에 성공한 XRD(X-ray Diffractometer)는 X선의 회절현상을 이용한 물질의 결정구조 분석 시스템으로 시료에 대한 제한이 적고, 시료를 파괴하지 않고 측정이 가능하다. 분말, 판상, 액체, 리본, thin film시편에 대해서도 측정 가능하며, 표준물질의 데이터 파일과 대조해서 물질을 구별할 수 있다.

“XRD 장비는 회절 Pattern으로 혼합물과 화합물을 쉽게 구분할 수가 있다. 일예로 천안함 사고시에도 분석장비로 XRD 분석기가 동원되었다”고 설명하는 테크밸리 김한석 대표이사는 “회절 Pattern을 통해 암석에 포함되어 있는 미지 물질을 알 수 있으며, 회절 Pattern으로 물질의 변형을 알 수 있어 도금 피막 후 열처리 했을 때 도금물질이 새로 생성되어 도금피막의 열 안정성을 알 수 있다”며 XRD의 시장에 대해 설명한다.

또 김 대표는 “Pattern 분석뿐만 아니라 격자 상수를 통해 결정 내부의 변형을 측정할 수 있어 고온 또는 저온에서 격자 상수 구하여 열팽창 값을 구할 수 있다. 또 반도체 공정에서 격자상수와 Band Gap과의 관계를 알 수 있다”고 덧붙였다.

테크밸리가 순수 국내기술을 통해 개발한 XRD 장비는 X-ray를 발생시키는 튜브 부분, 튜브에서 조사된 X-ray beam이 산란 없이 시료에 적합하도록 빔을 조절하는 Collimator부, 시료를 안착시키는 시료 Stage부, 시료에서 발생되는 회절 빔을 검출 하는 Detector부, 회절 빔의 각도를 측정하기 위한 고니어메터부 , 각도 및 회절 Pattern을 확인하는 분석 S/W로 구성되어 있다.

“안정적인 X-ray가 발생되기 위한 고전압 발생기술 및 튜브 제어기술을 핵심으로 하는 X-ray 발생기술과 정확한 구조 분석 및 각도 측정을 위해 고니어메터의 고분해능 및 고정밀도가 요구된다”고 말하는 김한석 대표는 “금번 개발된 장비는 회절 빔 검출 효율을 최대한 높이기 위한 튜브와 시료, 시료와 Detector사이의 정밀 Alignment 기술”이라고 말한다.

한편, XRD 장비의 가장 큰 특징은 Bench-top(탁상용) 형태의 Compact한 구조로 디자인 되었으며, 무게는 약 90kg 정도로 사람 4명이 이동 가능하다는 점이다. 설치 공간을 많이 차지하지 않으며 PC외 별도의 구성품이 불필요 하고 전원은 AC220V 일반 콘센트를 사용할 수 있어 대학 교수 연구실 및 기업연구소에 부담 없이 설치할 수 있다.

“외국 경쟁회사 제품 가격의 65% 수준”이라고 XRD 장비의 가격경쟁력을 설명하는 김한석 대표는 “장비의 Concept 및 주요 타깃 시장은 학교 실습실, 대학 교수 연구실, 공간이 협소한 생산 라인, 기업 연구소 및 분석실 등으로 보고 있다”고 설명한다. 현재 이 장비는 지난 8월 말 1차년도 사업을 마쳤으며, 5년에 걸쳐 초정밀급 대형 장비로의 진화를 계획하고 있다.

“이미 검사장비는 국산 기술력이 상당 수준 높아졌다. 그동안 분석기 산업은 시장형성이 더뎌 기술을 개발해도 시장이 없었으나, 최근 국내를 비롯해 중국, 동남아시아 등에서 서서히 시장이 형성되고 있다. 특히 리서치 기관의 시장수요조사 자료 결과 과거에는 10~20여대 소량으로 수입되던 분석장비가 2009년 들어 100대 이상 수요가 급증하게 되면서, 시장이 개화하기 시작했다. 검사장비에서 고급장비 산업으로 한 단계 도약하기 위한 구심점이 될 XRD 분석장비는 향후 테크밸리의 먹거리 산업을 책임질 효자상품으로 거듭날 것”이라고 기대했다. 이 장비의 2차년도 연구개발과제는 부품의 완전 국산화와 시장 점유율 확대이다.

Eyes, Hearts for the Tomorrow!

우리 제품은 독일, 일본에 비해 가격경쟁력이 있다. 국내 중소기업이 해외판로 개척을 위해 가장 앞서 내세우는 말중 하나이다. 그러나 그 이면에는 ‘품질은 조금 떨어져도 가격이 싸니까 써 봐라’라는 말이 내포 돼 있다.

“가격경쟁력으로 제품을 수출하는 시대는 한계가 온다. 스스로가 이류제품임을 강조하며 품질로 승부하기보다는 가격만을 내세우면 결국 시장은 등을 돌리게 된다”고 강조하는 김한석 대표는 “당사의 슬로건은 ‘Eyes, Hearts for the Tomorrow!’이다. 내일을 위한 눈과 마음이 되자. 즉, 미래를 위해 자체 기술을 확보하고 시장을 선점하기 위해 앞선 기술을 개발할 수 있는 뜨거운 열정이 모인 회사가 바로 테크밸리”라고 말한다.

중소기업이 무한경쟁에서 살아남기 위해서는 장기적인 안목으로 기술근간의 사업활성화를 모색해야 한다. 이러한 기술자립을 몸소 실천하고 있는 테크밸리는 정부과제 참여에도 적극적이다.

“중소기업이 단독적으로 기술개발에 투자하는 것은 여러 여건상 쉬운 일이 아니다. 때문에 정부기관과 상생을 통해 과제수행을 하고 있다”고 말하는 김한석 대표는 “X-ray 장비산업의 적용분야는 방대하다. 당사는 검사장비에서 분석장비로 분야를 다양화 시키고 있으며, 올해에는 의료기기분야까지 확대하고 있다.”고 신사업을 설명한다.

테크밸리의 아름다운 도전은 계속된다.

“국내 시장은 한계가 있다 보니 수출이 기업의 목표가 될 수밖에 없다. 그러나 매출 규모를 키우기 위한 해외영업과 수출전력은 유수 해외장비와의 싸움에서 다시 가격으로 승부해야 하는 슬픈 현실에서 못 벗어난다”고 말하는 김 대표는 “굴레를 벗기 위해서는 우리 마켓을 지키며 내실을 기하는 것이 우선이다.

현재 국내 X-ray 장비시장의 60%는 아직까지도 수입제품이 차지하고 있다. 대한민국 땅에서 우리의 시장을 지키지도 못하면서, 해외시장에서 더욱 치열해진 전쟁을 치를 수 없을 것”이라고 강조하며 “내수 안정화를 이룬 후에 점진적으로 수출경쟁력을 높일 예정”이라고 밝혔다.

또 테크밸리는 현재 치과용 ‘Portable X-ray’ 장비 개발을 완료하고 국내외 판로개척을 위한 적극적인 움직임을 보이고 있다. 치과 치료시 환자의 이동 없이 즉시 디지털 X-ray 촬영을 할 수 있는 배터리로 구동하는 휴대형 X-ray인 이 장비에 대해 김한석 대표는 “X-ray 카메라와 센서를 동시에 출시한 회사는 당사가 세계 최초”라고 말한다.

수출증대보다는 내수 안정화를 통해 국가 장치산업 발전에 기여하고 싶다는 김한석 대표는 “당사에게 2012년은 시제품을 본격적으로 생산할 X-ray 분석기에 대한 국내 시장 점유율 확대와 함께 이미 기반기술을 확보하고 있는 검사장비의 국내외 점유율 확대를 위한 원년이 될 것”이라며 “내년부터는 의료기, 분석기 분야가 당사의 주력분야가 될 것이며 매출 역시 전체 분야의 3분의 2를 차지할 것”이라고 계획을 밝혔다.

한편 테크밸리(주)는 ‘특허를 생활화 하자’는 회사의 기치아래 올해 14개의 특허를 출원하였으며 이중에 2개가 이미 등록이 되었다. 세계 어느 무대에서도 기술로 뒤처지지 않고 테크밸리의 땀이 밴 기술을 보호하기 위해 김한석 대표는 늘 ‘특허를 생활화 하자’고 강조한다.

국내 1세대 X-ray 검사장비 기업에서 세계를 주도할 X-ray 장치 시스템 제조회사로 거듭나고 있는 테크밸리의 미래가 기대되는 것은 오랜 시련과 고난에서도 서로가 서로에게 등이 아닌 마음을 보이며 쌓아온 신뢰와 미래를 품으로 드릴 수 있는 최고의 기술력을 갖췄기 때문이 아닐까 한다.


글/사진 이성숙 (3119419@naver.com)

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