[1호]벤쿠버 올림픽의 김연아, 자외서 센서의 (주) 제니컴

▲김복경 (주)제니컴 대표

이번 벤쿠버 올림픽에서도 김연아 선수가 당당히 금메달을 목에 걸었다. 김연아 선수는 쇼트프로그램에서 자신만의 고난이도 기술로 가산점을 많이 받아서 세계신기록을 세움으로써 우승고지를 유리하게 선점하였던 것이다. 이와 같이 자외선센서 분야에서도 김연아 선수와 같이 고유의 강점으로 한국뿐만 아니라 세계적으로 알려져 있는 업체가 있다. 바로 자외선센서 업계의 작은 강자 ㈜제니컴(김복경 대표이사)이다. ㈜제니컴은 2000년에 설립이 되었지만 자외선 센서 사업은 2004년부터 시작이 되었다. 현재 CTO를 맡고 있는 손정환 이사가 2004년부터 합류하여 본격적으로 자외선센서 사업을 시작하게 되는데, 손정환 이사는 KAIST 전자과에서 화합물반도체를 전공하여 박사를 취득한 다음, 1999년부터 벤쳐회사에서 GaN기반의 소자 및 공정을 연구개발하다가 ㈜제니컴에 합류하였다.

㈜제니컴의 자외선센서는 현재 가시광 LED에 주로 사용이 되는 GaN물질을 기반으로 하는 것인데, 세계적으로 GaN 자외선센서를 공급하는 업체는 일본 2개사, 한국 1개사(제니컴), EU(1개사)등 5개 이내이다. 그만큼 기술적으로도 독창적이며, 아직 제한된 회사만이 공급을 하고 있는 상황인 것이다. ㈜제니컴은 자외선센서 관련하여 다수의 특허를 보유하고 있으며, 특히 AlGaN 기반의 기술은 세계적인 수준이다. 그렇기 때문에 EU지역의 경쟁사들도 ㈜제니컴의 자외선센서를 공급받아서 활용하고 있는 상황이다. 자외선센서 사업을 시작한지 2년도 안되어 Frost & Sullivan사의 “UV sensor market 2005″자료에 의하면 ㈜제니컴은 consumer시장의 main player로 소개되고 있다. 현재는 초기의 소자 및 부품위주의 사업에서 점차 응용시스템으로 사업을 확장하고 있는 상태이며, 특히 자외선 살균장치 응용에서는 수입대체가 활발히 이루어지고 있다.

▲1. MOCVD장비	2. 2009년 독일 SENSOR+TEST 전시회참가 사진

■ 증가하는 자외선 응용

자외선은 가시광보다 파장이 짧은 광으로써 파장이 200~400nm로 정의되며, UVA(320~400nm), UVB(280~320nm), UVC(200~280nm)로 나뉘어 진다. 자외선을 응용하는 분야가 점점 증가하고 있는데 자외선 광원을 기분으로 분류해 보면 자연광원(태양, 불꽃)과 인공광원(자외선램프, LED)으로 구분이 된다. 태양광에는 우리가 눈으로 인지하지 못하는 파장이 존재하는데 바로 적외선과 자외선인다. 이중 자외선은 파장이 짧을 경우 인체와 자연에 유해한 영향을 주기 때문에 최근의 환경파괴에 따른 자외선의 피해가 증가하면서 이러한 자외선을 감지하는 수요가 급격히 증가하고 있다. 유해한 자외선양을 표시하는 단위로 자외선지수(UV Index)가 표준으로 사용되고 있는데, 우리나라도 근래에 자외선의 영향이 강해지면서 기상청에서 자외선지수를 예보하고 있다. 자외선센서를 사용하여 자외선지수를 측정하고 표시할 수 있으며, 주로 휴대폰과 같은 휴대용기기나 옥외에 설치하는 기기에 응용이 된다.
태양 외에 자연광원으로는 불꽃이 있다. 불꽃도 태양과 마찬가지로 자외선부터 적외선까지 발생이 된다. 따라서 화재감지를 위해 최근에 정확하고 빠른 감지법으로 불꽃의 자외선을 감지하는 방식이 각광을 받고 있다. 정확하게는 원적외선과 자외선을 동시에 측정하여 화재를 감지하는 방식인데, 적외선은 반도체소자로 감지가 가능하지만 자외선은 아직 반도체소자로 감지하기에는 감도가 낮아서 GM tube형태의 자외선 센서가 주로 사용이 된다. 그러나 보일러와 같이 근거리에서 불꽃을 감지하는 응용에서는 반도체 소자로 충분히 가능하며, 특히 AlGaN기반의 UVC감지 센서를 사용하면 된다.

인공광원으로는 전통적으로 많이 사용되는 자외선램프가 대표적이며, 주로 자외선 살균과 자외선 경화 장치에 사용이 된다. 특히 근래에 환경과 관련하여 자외선 살균응용이 급격히 증가하고 있으며 이 경우에 자외선센서를 반드시 부착하여 램프의 동작여부와 이상유무를 판단하는 것이 중요하다. 최근까지는 이러한 응용에 사용되는 센서제품들이 주로 수입되었으나 ㈜제니컴에서 제품을 개발 공급함으로써 빠르게 대체되고 있는 상황이다. 자외선LED는 아직 360nm 이상의 파장에서 발광하는 제품이 많이 사용되며 단파장의 경우는 성능이나 가격적인 면에서 아직 수요시장이 형성되어 있지 못하다. 자외선 LED를 응용하는 분야는 고출력 자외선 경화기나 위폐감지기가 대표적이다.

■(주)제니컴의 GaN 자외선센서

자외선을 감지하는 반도체소자는 여러 가지 물질로 구성이 가능하며, 기존에 Si, GaAsP, SiC등으로 제작이 되었다. 그러나 이러한 물질들로 만든 센서는 자외선만 감지하는 것이 아니고 가시광도 감지가 되고, 또 단파장의 자외선영역만을 감지하기가 불가능하기 때문에 별도의 필터를 채택해야 한다. 이러한 제약으로 인해 신뢰성, 가격, 크기 등에서 제약이 있었다. 그러나 GaN 기반의 물질은 Al이나 In을 첨가하여 감지 영역을 변화시킬 수 있기 때문에 별도의 필터가 필요 없다. 따라서 기존의 센서보다 강점을 가질 수 있다. ㈜제니컴은 국내 유일의 자외선센서 전문업체로서 MOCVD(유기화학기상증착법) 기술로 GaN센서용 웨이퍼와 칩 제품을 2004년부터 확보하여 다양한 부품으로 공급하였다. 이는 당시 미국의 APA optics, SVTA외에 세계 세번째로 상용화에 성공한 것이다. 이러한 기술적 강점을 배경으로 AlGaN, InGaN기반의 자외선센서도 선도적으로 개발, 공급하고 있다. 또한 초소형부품화도 성공하여 세계에서 제일 작은 크기의 부품도 개발, 공급하고 있다. 이런 강점으로 인해 Agilent사에 센서칩을 공급하기도 하였으며, LG전자에 휴대폰용 부품으로 납품하기도 했고 현재도 휴대폰 응용으로 여러 회사와 진행 중이다.
㈜제니컴의 자외선센서는 부품, 모듈, 시스템으로 나뉘어진다. 부품은 SMD와 TO-CAN으로 주로 제작이 되는데, GaN기반의 칩외에도 자외선을 투과해야 하므로 window층 구성이 기술의 know-how이다. 모듈은 PCB보드에 센서와 증폭회로를 장착하여 사용하기에 편하도록 DC전압이나 전류출력을 한 것이며, Al이나 스텐레스로 케이스를 구성하여 현장에서 바로 사용할 수 있도록 한 제품은 특별히 UV probe라 한다. UV probe는 특히 자외선 살균장치와 자외선 경화 장치에 사용되며, 수처리용과 옥외용은 방수제품으로 되어 있다. 시스템은 센서부와 표시부로 구성이 된 자외선감지기로서 휴대용과 장착용이 있다. 최근에 개발을 끝낸 휴대용은 기본 제품과 달리 1ch과 4ch을 선택하여 사용할 수가 있는데 4ch의 경우는 UVA, UVB, UVC영역을 따로 동시에 측정할 수 있게 되어 있다. 장착용은 표시부에 알람 기능과 통신 기능 등이 추가되어 자외선광원을 모니터하고 조절하는데 편리하도록 구성되어 있다. “이러한 표준제품 외에도 고객의 다양한 응용환경과 사양에 맞게 전용제품의 개발도 많은 경험을 가지고 있어서 자외선감지에 대해서는 국내최고의 대응이 가능하다”고 손정환 이사는 자신 있게 언급한다.

■ (주)제니컴의 비전

“We walk the path together!” ㈜제니컴의 slogan이다. 각 단어마다 뜻이 깊고 음미해 볼만 하지만 간단히 요약하면 “상생과 나눔”이다. 회사와 협력사와 고객이 모두 성공하는 모델을 추구하고 있다. 세상이 도움이 되는 기술과 제품, 서비스로 우리가 사는 세상을 이롭게 하고 아름다운 회사를 만들고자 하는 것이 김복경 대표의 비전이다. “이제 센서사업을 시작한지 만 6년이 되어 갑니다. 그 동안 회사의 기술 및 제품이 많이 알려져서 큰 고객들로부터의 전용제품 개발의뢰도 수시로 받고 있는 상황이라, 설립 10주년이 되는 올해에 자외선센서 사업이 확고하게 발돋움하는 시간이 되도록 열심히 뛰고자 합니다”라는 김복경 대표이사의 말대로 올해 ㈜제니컴이 세계적으로 자외선센서의 강자로 우뚝 서는 한 해가 되기를 기대해 본다.