코셈, 그래핀 신소재·신기술 적용한 대기압 전자현미경 특허 취득

[이데일리 박정수 기자] 주사전자현미경(SEM) 기반 융복합 산업장비 전문기업 코셈(360350)이 대기압전자현미경의 핵심기술인 ‘다중창 박막을 이용한 대기압전자현미경’ 특허를 취득했다고 15일 밝혔다.

해당 특허는 다중창 박막을 이용함으로써 질화실리콘을 분리박막 소재로 사용했던 기존 대기압전자현미경과 달리 그래핀 소재를 분리박막으로 사용할 수 있다는 특징이 있다. 코셈은 이번 특허 기술을 통해 일반적인 전자현미경과 질화실리콘 박막을 사용한 대기압전자현미경의 물리적 한계를 극복하고, 제품상용화에 속도를 낼 수 있을 것이라고 설명했다.

일반적인 전자현미경은 진공 환경에서만 시료를 관찰할 수 있어 수분을 포함하거나 살아있는 생체시료를 관찰하는데 한계가 있었다. 이후 생체 시료를 급속 냉동하여 진공 상태에서 관찰하는 극저온전자현미경이 개발됐지만, 이 방식 역시 광학현미경처럼 살아있는 상태의 시료를 관찰하는 것은 불가능했다.

대기압전자현미경은 진공이 아닌 공기중에 살아있는 생체시료까지 관찰할 수 있는 전자현미경이다. 글로벌 전자현미경 전문기업을 중심으로 대기압전자현미경 상용화가 추진되었으나, 진공공간과 공기공간을 분리하는 분리박막의 기술적 문제로 추가 개발이 중단됐다. 기존의 대기압전자현미경은 분리박막 소재로 질화실리콘을 사용하였는데, 해당 소재는 전자 투과도가 낮고 내구성이 약하다는 문제점이 있었다.

이에 코셈은 질화실리콘 분리박막의 단점을 극복하기 위해 그래핀 소재를 분리박막으로 사용하는 기술에 대해 연구개발을 추진해 왔으며, 그래핀 소재를 활용할 수 있도록 다중창 박막을 이용하는 기술 개발에 성공한 것이다.

코셈 관계자는 “그래핀 박막 크기가 지름 3um 이상이 되면 1기압 압력에 찢어지기 때문에 홀 크기 3um 정도가 물리적 한계인 반면, 당사에서 개발한 다중창 박막 기술을 활용하면 그래핀 박막의 손상 없이 대기압전자현미경 분리박막에 적용이 가능하다”고 밝혔다.

이어 “본 특허는 그래핀 박막을 이용한 대기압전자현미경 상용화에 필수적인 기술인 만큼 신사업 본부에서 2026년 제품 출시를 목표로 상용화에 속도를 내고 있다”라고 덧붙였다.