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[서울=뉴스핌] 배상희 기자 = 중국 양자 정밀측정·고급 과학기기 개발업체 국의양자(國儀量子·CIQTEK 688828.SH)가 18일 '2026년 전국 전자현미경학 학술대회'에서 자체 개발한 200kV 전계방출 투과전자현미경(TEM-F200)을 공식 발표했다.

이 제품은 정보 한계가 0.1나노미터(nm), 점분해능이 0.25nm에 달한다. 여러 핵심 성능 지표가 세계 최고 수준에 도달했으며, 양산 및 납품 능력도 확보했다. 이를 통해 중국산 고급 투과전자현미경이 연구개발 단계의 기술적 돌파구를 넘어 본격적인 제품화와 납품 단계로 나아가고 있음을 보여줬다.

투과전자현미경은 반도체, 첨단 소재, 신에너지, 생명과학 등 분야에서 핵심적인 분석 장비로 활용된다. 고에너지 전자빔을 시료에 투과시킨 뒤 투과·산란·회절 전자를 수집해 이미지를 형성하며, 원자 수준에서 결정 구조와 계면, 결함 등을 관찰할 수 있다.

반도체 분야를 예로 들면, 칩 구조가 갈수록 복잡해지면서 투과전자현미경은 첨단 공정 연구개발과 칩 문제 원인 분석에서 중요성이 커지고 있다.

칩 단면을 고해상도로 촬영하면 결정 배열, 박막 두께, 계면 품질은 물론 전위, 공극, 불순물 등 미세 결함도 관찰할 수 있다. 여기에 미세 영역의 성분 분석을 결합하면 공정 검증, 소자 개발, 고장 원인 분석, 신뢰성 평가 등에 필요한 정보를 제공할 수 있다.

오랫동안 글로벌 투과전자현미경 시장은 소수의 해외 업체가 장악해 왔다. 중국 내 수요 기업들은 장비 구매와 핵심 부품 공급, 수리·유지보수, 소프트웨어 적용, 응용 기술 서비스 등 여러 측면에서 해외에 크게 의존해 왔다.

특히 200kV급 전계방출 투과전자현미경은 전자총, 고전압 전원, 전자광학계, 검출기, 장비 전체 제어 시스템 등 여러 구성 요소가 안정적으로 연동돼야 하는 장비로, 글로벌 업체들이 기술적 우위를 확보해 온 분야다.

이번에 국의양자가 발표한 200kV 전계방출 투과전자현미경은 핵심 모듈부터 제어·분석 소프트웨어, 시스템 통합, 장비 전체 최적화까지 전 과정을 자체 개발했다. 이를 통해 고급 투과전자현미경의 국산화를 앞당기고 과학기기 공급망의 자립·통제 가능성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

허위(賀羽) 국의양자 회장은 "200kV 투과전자현미경은 가속전압이 더 높아 전자빔의 운동에너지가 크고 파장이 더 짧다"며 "상대적으로 낮은 전압의 장비와 비교하면 일정 두께 범위의 고밀도 시료를 더 잘 투과할 수 있다"고 설명했다.

이어 "적절한 두께의 얇은 시료와 관련 분석 부속장치를 함께 활용하면 반도체와 첨단 소재 분야에서 고해상도 이미징, 계면 및 결함 분석, 나노미터 수준의 미세 영역 성분 분석을 더욱 효과적으로 수행할 수 있다"고 말했다.

그는 "개발 과정의 핵심 난제는 단순히 가속전압을 높이는 것이 아니라 고전압 전원, 전자총, 전자광학계, 검출기, 소프트웨어, 장비 전체 제어 시스템 등 여러 시스템이 안정적으로 협력하도록 구현하는 데 있다"고 덧붙였다.

pxx17@newspim.com