원자현미경 경쟁력 파크시스템스

 

파크시스템스는 원자현미경이라는 한 우물을 30년 이상 연구 개발, 생산한 기업입니다. 

현재 반도체 기업으로 분류되어 있지만 원자 현미경이 다양한 사업에 사용될 수 있기에 확장성이

크다고 봅니다. 원자현미경에 대해 알아보고 파크시스템스가 생산하는 제품에 대해 더 자세히

알아볼까 합니다. 

 

원자현미경 

현미경시장은 광학현미경 / 전자현미경 / 원자 현미경으로 나뉘어져 있습니다. 광학현미경은 

가시광선을 이용한 현미경으로 중고등학교에서 흔히 볼수 있습니다. 전자현미경은 샘플과 수 nm

거리에서 전자를 가속시켜 나오는 전자 파장으로 1nm이하까지 측정 가능합니다. 마지막으로 

원자현미경은 반데르발스힘이라느 원리를 이용하여 계측합니다. 발데르발스힘이란 분자 간 혹은 

원자 간의 인력(멀어지면 끌어당기는 힘)과 척력(가까워지면 밀어내는 힘)을 이용하여 시료를

측정하는 원리입니다.  산업용으로 1Å이하, 연구용으로는 0.1Å 까지 측정하지만 전자현미경에 

비해 느리다는 단점이 있습니다. 시각적 효과를 극대화한 것이 광학현미경과 전자현미경이고

촉각을 극대화한 것이 원자현미경입니다. 

원자현미경에는 뾰족한 캔틸레라는 탐침이 있습니다. 탐침이 시료과 가까워지면 일정한 공진 

주파수에 맞춰 위 아래로 흔들리면서 시료의 표면을 더듬습니다. 이 과정에서 탐침 위로 레이저를

쏴주고 레이저로 분석하면 시료의 3D 표면을 형상화할 수 있습니다. 탐침이 시료의 표면을 

더듬으면서 표면의 구조를 볼수볼 수 있을 뿐만 아니라 강도, 점성 등의 물리적 성질도 볼 수 있어 

바이오, 반도체, 소재화학 등의 여러분야에서 활용할 수 있습니다. 

 

경쟁력

타 회사의 원자현미경은 탐침이 샘플의 표면을 훑을 때마다 탐침과 샘플이 서로 닿아서 샘플에

손상을 줍니다. 또한 평평한 이미지를 측정하지 못하고 삐뚤어진 이미지를 도출합니다. 

이에 반해 파크시스템스의 원자현미경은 교차간배제기술을 통해 Z스캐너가 X 및 Y의 스캔에서

분리되어 움직입니다. 평평한 이미지를 도출할 수 있고 완벽한 형태의 Non Contact Mode가 

가능합니다. 탐침과 샘플이 맞닿지 않고 표면을 훑어서 표면의 3차원적인 구조를 측정할 수 

있고 샘플이 손상되지 않아 산업용으로 많이 사용되고 있습니다. 또한 원자 현미경은 사용하기

어려운 제품인데 편하게 접근할수 있도록 자제 개발한 프로그램을 제공함으로써 연국용과 

산업용에서 쉽게 사용할수 있도록 하였습니다. 

원자현미경은 연구용으로 시작되었으나 파크시스템스가 산업용으로 새로운 시장을

개척하였습니다. 현재는 산업용이 전체 원자현미경 시장의 20%를 차지하고 있습니다. 

전 세계 원자현미경 시장은 4억 달러로서 전자현미경 시장의 1/10밖에 되지 않습니다.  하지만 

전자 현미경이 형성되는 기간보다 더 빠르게 시장이 커지고 있습니다. 정확한 데이터는 없으나 

원자현미경은 2029년까지 매년 5%씩 성장할 것으로 보고 있습니다. 원자현미경 시장은 계속

커지고 있으며 이는 대부분 산업용에서의 성장으로 추측하고 있습니다. 

파크시스템스의 경쟁사는 Bruker와 Oxford Instrument입니다. 현재 산업용 원자현미경을 생산하는

기업은 파크시스템스와 Bruker 뿐입니다. 나머지 회사들은 연구용을 생산하고 있습니다. 

실질적인 경쟁사는 Bruker이며 파크시스템스가 8대 2 정도로 Bruker을 앞서고 있습니다.  

 

파크시스템스

1982년~1988년 박상일 대표가 미국 스탠퍼드에서 박사학위를 취득하던 시기에 최초의

원자현미경을 개발한 팀에 속해 있었습니다. 그 기술을 가지고 1988년~1997년 미국 실리콘밸리

에서 AFM제작업체 PSIA (Park Scienific Instrument)을 설립하였습니다. 최초로 원자현미경을

상업화하였습니다. 1997년 기존 회사들을 모두 매각하고 고국으로 귀국하였습니다.

현국에 들어와 새로운 기술로 원자현미경을 개발하여 사업을 하였습니다.

2015년 12월에 상장하였습니다. 전 세계에 7개국에 자회사가 있으며 4개국에 연락사무소를 설치

운영하고 있습니다. 전 세계 30~40개국에 판매망을 구축하였습니다. 전체 직원 비중을 보면 한국

65%, 해외 외국인이 35%입니다. 수출이 75~84% 차지하고 있습니다. 국가별 수출 비중을 보면

중국이 30% 내외로 가장 높습니다. 중국은 최근 3~4년간 수출이 증가한 국가이며 최근 수요가

가장 높습니다. 중국 정부의 국가적 지원 정책 덕분에 신생 반도체에서의 수주가 늘어나고

있습니다.