[지역혁신 인재를 키우자] (2-3)에이지광학 - 전남대, 전문가 인터뷰

"산학 공동연구 통해 윈윈 효과 확인"

에너지광학, 첨단 비구면 렌즈 첫 개발
고가 고온압축성형기 외산대체 기대


에이지광학은 국내 최초로 비구면 글라스 렌즈를 개발, 제조ㆍ판매하는 비구면 렌즈 전문 업체다.

비구면 렌즈란 중앙 부분은 구면이고 주변부는 타원형인 렌즈를 말한다. 구면 렌즈에서는 받아들인 광선이 한 점으로 모이지 않고 흩어져 상의 왜곡이 생기는 것과 달리 비구면 렌즈는 렌즈의 초점이 잘 맞지 않는 현상인 구면수차를 크게 개선시킨 첨단 광학제품이다. 구면렌즈의 경우 구면수차를 없애려면 렌즈의 반경을 조정하거나 여러 개의 렌즈를 조합해야 하지만, 비구면렌즈는 하나만 사용해도 되기 때문에 광학부품의 소형화ㆍ경량화ㆍ고화소 등을 실현해 비용 절감 효과도 기대할 수 있다.

최근 비구면 렌즈는 초정밀 광학기기의 발전, 휴대폰 카메라ㆍ디지털카메라 등의 시장 확대에 힘입어 수요가 해마다 급증하고 있다. 하지만 현재 국내에는 금형 코팅공정 기술 및 경쟁력 있는 단가를 확보하기 어려워 70% 이상을 수입에 의존하고 있다.

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특히, 초정밀 금형을 이용한 유리렌즈의 고온압축 성형기술을 지닌 나라는 전 세계적으로도 몇 개국에 불과하며, 여기에 사용되는 필수장비인 고온압축성형기(GMP)는 모두 일본에서 공급되고 있는 실정이다.

국내에도 대기업과 연구소에 일본으로부터 고온압축 성형기를 들여와 사용하고 있으나, 장비 가격이 비싸고 설치조건과 사용방법이 매우 어렵기 때문에 널리 보급되지 못하고 있다.

이에 에이지광학은 대량 수입에 의존하는 구면 및 비구면 렌즈의 국내 생산기반을 확보하고, 초정밀렌즈 성형용 금형의 표면 특성을 향상시켜 생산량을 극대화하기 위해 산ㆍ학 공동연구가 반드시 필요하다고 판단, 지역혁신 인력양성 사업에 참여하게 됐다.

회사측에 따르면, 유리전이온도(580℃)에서 성형되는 비구면 글라스 렌즈를 개발하려면 설계된 비구면 형상을 유지하면서 굴절률과 투과율 등 고유의 광학적 성질을 잃지 않고 성형 가능한 양산용 광학 금형 기술이 우선 확보돼야 한다. 이와 함께 다품종 대량생산을 위한 금형 코팅 공정개발도 필수적이다.

에이지광학 박범수 선임연구원은 "일반적으로 글라스 렌즈 성형용 금형의 경우 코팅비용이 금형 비용의 50%이상을 차지하는 만큼 원천기술 확보가 필요하다"며 "코팅기술이 금형 수명을 좌우하고, 이는 제품 생산량에 영향을 미쳐 회사 이윤으로 직결된다"고 설명했다.

박 연구원은 또한 "이러한 금형의 코팅기술은 산업용 부품의 제조기술과 연관이 있기 때문에 산업체와 학계의 공동 연구를 통한 개발이 반드시 요구된다"고 강조했다.

이와 함께 연구에 참여한 고급인력이 자연스럽게 참여업체에 취업함으로써 학계의 이론적 지식과 분석능력이 업체에 이전돼 광주ㆍ전라권의 낙후된 표면처리 기술 향상과 국내 산업 발전에도 기여할 수 있다는 견해다.

이에 따라 에이지광학은 전남대학교 신소재공학부 이광민 교수의 자문에 귀를 기울였으며, 5명의 석사 연구원과 '초정밀 공학렌즈용 금형 코팅 기술개발'에 힘을 모았다. 특히, 신소재공학부 졸업생을 회사에 입사시켜 공동 연구에 참여토록 했다. 이를 통해 DC 마그네트론 스퍼터(Magnetron Sputter)를 이용한 크롬나이트라이트(CrN), 크롬/이리듐(Cr/Ir), 크롬/백금(Cr/Pt) ,티탄/이리듐(Ti/Ir), 티탄/백금(Ti/Pt) 등의 이형성 코팅기술을 개발하는 데 전력을 기울였다. 여기에 대학 연구원들도 매주 1~2회 회사를 방문, 사내 코팅공정 교육과 실습을 병행했으며, 상호 학습을 통해 기술개발의 애로사항을 해결하는 데 적극적으로 활동했다.

회사와 대학이 연구 장비를 공동 활용하고, 산ㆍ학 협력활동을 강화함으로써 PVD(물리증착) 방식으로 플라즈마를 형성해 초정밀 초경금형의 표면에 Cr/Ir을 증착하는 기술력을 보강, 초정밀 금형의 수명을 월등히 향상시키게 됐다.

에이지광학은 개발 중인 코팅 기술을 사내 고온압축성형기(GMP)를 이용한 광통신 레이저 다이오드 글라스 렌즈와 레이저 프린터용 글라스 렌즈 성형에 접목시키는 데 성공했으며, 이에 대한 양산 테스트를 진행 중이다.

회사측은 개발된 코팅기술로 금형의 수명이 늘어나 생산성이 종전에 비해 20% 가량 향상되고, 다양한 아이템에 코팅 기술을 접목함으로써 연 100% 이상의 매출성장이 가능할 것으로 기대하고 있다.

에이지광학 이수경 사장은 "지역 인력양성은 회사 입장에 볼 때 필요한 기술력을 지닌 인재를 발굴해 관련 기술을 확보할 수 있다는 이점이 있다며 "아울러 대학의 관점에서도 연구능력을 향상시키는 것은 물론 취업에도 도움이 되는 윈-윈 효과를 제공한다"고 말했다.

◇에이지광학은=지난 2000년 6월 삼성전자 메카트로닉스사업부 정밀광학그룹 모태로 태어나 지금까지 디지털 카메라용, 레이저 프린터용, 복사기용, 광통신용 비구면 렌즈 등을 생산하고 있다. 지난 2002년 ISO 9001과 ISO 14001 인증을 시작으로 유망 중소기업ㆍ기술혁신형 중소기업(Inno-Biz)ㆍ우수 벤처기업 등에도 이름을 올렸으며, 기술혁신부문 중소기업대상을 수상하기도 했다. 에이지광학은 광통신용 모듈의 초소형 비구면 렌즈를 양산키로 하고, 연구개발(R&D) 역량을 집중하고 있다. 특히 본사와 공장이 광산업의 메카인 광주광역시에 자리잡고 있는 지리적 특성을 활용, 광산업과 연계한 글로벌 마케팅을 본격적으로 전개할 계획이다.

강희종기자 hijong@