뉴라이즌, 반도체 클린룸용 나노소재 원천기술 확보

반도체 클린룸용 나노섬유 필터에 대한 연구성과가 세계적인 수준의 국제 학술지에 게재되며 기술 경쟁력을 입증했다.

뉴라이즌은 이승욱 대표가 제1저자, 이정현 기술이사가 제2저자로 참여한 반도체 클린룸용 나노섬유 필터 연구 논문이 고분자 소재 국제학술지 'Polymers’에 게재됐다고 20일 밝혔다. ‘Polymers’는 SCIE에 등재된 JCR 고분자 과학 분야 Q1(상위 25%) 학술지로, 최신 피인용지수(Impact Factor)는 5.8이다.

반도체와 2차전지 등 첨단 제조산업은 공정이 미세화할수록 클린룸 내 나노미터급 입자 관리가 제품 수율을 좌우하는 핵심 요소로 작용한다.

이 과정에서 클린룸 공조에 따른 막대한 에너지 사용량을 줄이는 것도 산업계의 중요한 과제로 꼽힌다.

특히 2022년 강화된 국제표준 ISO 29463-5는 필터의 정전기를 제거한 방전 상태에서 측정한 여과효율을 등급 판정 기준으로 적용하고 있어, 방전 이후에도 안정적인 성능을 유지할 수 있는 필터 기술의 중요성이 높아지고 있다.

뉴라이즌 연구진은 ‘정전(일렉트렛) 섬유층과 나노섬유층을 초음파 접합 방식으로 결합한 하이브리드 다층 필터’를 개발하고 물리 모델에 기반한 설계기법을 활용해 필터 구조를 최적화했다.

안영철 부산대 건축공학과 교수 연구팀과의 산학협력을 통해 개발된 필터에 대한 ISO 29463-5 기준 방전 시험을 실시한 결과, 방전 이후에도 높은 여과효율을 유지한 것으로 나타났다.

기존 상용 멜트블로운 필터의 여과효율 41.4%를 크게 상회했으며, 여과효율과 압력손실을 종합적으로 평가하는 품질계수(QF)에서도 상용 유리섬유 필터 대비 4배 이상의 성능을 기록했다고 뉴라이즌은 논문에서 밝혔다.

설계 모델의 압력손실 예측 정확도는 결정계수(R²) 기준 0.99를 기록해, 시행착오 중심의 제품 개발 방식에서 벗어나 모델 기반의 필터 설계·최적화 가능성도 확인했다.

압력손실이 낮은 필터는 클린룸 천장에 대규모로 설치되는 팬필터유닛(FFU)의 소비전력을 직접적으로 줄일 수 있다. 연구진은 스케일링 분석을 통해 약 52%의 FFU 전력 절감 잠재력을 제시했으며, 향후 반도체 등 첨단 제조산업의 탄소중립 및 RE100 대응에도 활용 가능성이 있을 것으로 기대하고 있다.

이승욱 뉴라이즌 대표는 "국제표준에 대응해 고도화된 시물레이션 기술과 나노섬유 기술을 접목해 유의미한 성과를 거뒀다"며 "해외 소재 의존도가 높은 클린룸 필터 시장에서 원천기술을 확보했다"고 강조했다.

부산기술창업투자원은 뉴라이즌을 '부산을 대표하는 유니콘(부니콘)' 기업으로 선정하고 지원하고 있다.

부산=민건태 기자