[신사업 소개] ㈜플라즈마텍 사업 소개

신사업 소개

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㈜플라즈마텍 사업 소개

이재호

㈜플라즈마텍 전무이사 [email protected]

㈜플라즈마텍(대표 윤규호, 최영기)은 미세먼지 및 유해백연을 습식전기집진기(Wet-ESP)로 제거하 는 설비를 제작하고 판매하는 기업이다. ㈜ 플라즈 마텍의 유해백연 제거장치는 반도체나 일반 산업 시 설에서 배출하는 초미세먼지를 포함하는 입자상물 질을 정전유전체방식의 습식전기집진기를 이용하여 99% 이상 제거하는 기술로써 자체 설계, 제작 및 판 매를 하고 있으며, 설비는 모두 국산화하였다.

반도체 공정에서는 130 종류가 넘는 다양한 유해 성 화학물질을 사용하고 있으며 이 화학물질들은 배 기가스 형태로 공기 중에 배출되어 대기오염의 주 범 가운데 하나가 되었다. 이를 제거하기 위해 지 금까지는 사이클론(cyclone)이나 습식세정장치(wet scrubber) 등이 사용되어 왔으나 기술적 한계로 여전 히 많은 유해물질이 그대로 공기 중에 방출되는 문 제점이 있었다.

㈜플라즈마텍은 지난 2005년부터 환경부의 ‘정전

유전체방식 반도체 배가스 유해백연 제거 시스템 개 발’ 과제 주관업체로 선정되어 개발을 시작하였다.

㈜플라즈마텍은 지속적인 연구개발로 현재 전기집 진기의 핵심인 전원공급장치도 독자적으로 개발하 여 상용화에 성공을 하였다. 이를 토대로 매년 10%

이상의 매출 성장을 이루고 있으며, 2019년에는 약 300억의 매출 달성이 예측되고 있다.

㈜플라즈마텍의 주요 기술

정전유전체 방식은 곰팡이 포자나 각종 세균보다 도 작은 0.01㎛ 크기의 바이러스나 담배연기까지도 걸러낼 수 있다. 또 습식세정장치는 약 70~80%의 미 세 먼지 제거효과가 있지만 정전유전체 방식은 최대 99%까지 완벽하게 미세먼지를 걸러낼 수 있다. 특히 이 기술은 소용량부터 대용량까지 처리가 가능해 대 규모 산업시설에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

효율이 높으면서도 전력사용량이나 용수사용량, 폐

(a) 전기집진장치의 가동 전 (b) 전기집진장치 가동 후

그림. ㈜플라즈마텍의 반도체 공정에 적용된 설비의 미세먼지 저감 결과.

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NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 37, No. 6, 2019 …

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40%, 일반 상용화된 전기집진 방식보다는 30%의 비 용절감 효과가 있다.

㈜플라즈마텍은 최근에는 반도체, 디스플레이 제 조공정에서 발생되는 미세 먼지를 포함하는 폐가스 를 처리하는 차세대 고속 습식 전기집진기와 임펄스 고주파 전원 공급장치 개발을 진행하였고, 세계 최 고 수준의 기술력으로 곧 상용화를 앞두고 있다.

최근 반도체 및 디스플레이 공정은 고집적화 및 대형화 수요와 동반하여 미세먼지(초미세먼지포함) 를 포함하는 유해 가스 증가와 처리 문제가 이슈화 되고 있으며, 이로 인해 대기질이 점점 심각해지는 우려가 상존하므로, 특히 국가 산업을 주도하는 산 업을 중심으로 미세먼지 해소는 전 세계적인 관심사 항이 되고 있다.

이에 반도체 산업분야에서 개발 및 실증화 대상 인 고속 습식 전기 집진설비는 ㈜플라즈마텍의 경험 과 기술 노하우를 통하여 입자 하전부, 미세액적분 사, 입자 응집부를 도입/ 개선화 작업을 수행하였으 며, 개발된 차세대 임펄스 고주파 전원 공급장치를 적용하여 고효율의 안정적인 코로나방전을 구현함 으로써 사업화에 박차를 가하고 있다.

아래의 그림은 ㈜플라즈마텍이 상용화하고 있는 중주파 방식의 전원 공급장치가 적용된 기존의 습식

전기집진설비와 미세먼지 저감 테스트 사진과 실제 반도체 공장에 적용된 설비이다.

㈜플라즈마텍은 2010년부터 삼성전자 반도체공 장에 납품하기 시작하여 현재까지 약 90 여대를 설 치하여 운전 중이다. 빠르게 진일보하는 반도체 산 업과 고객사인 삼성전자의 요구에 효과적으로 대응 하기 위하여 지속적으로 전기집진장치의 성능을 향 상시킴으로써 기술을 축적해왔다.

차세대 고성능 전기집진기술

㈜플라즈마텍의 중주파(800Hz) 기반 습식 전기집 진설비는 이미 기술력이 입증되어 현재에도 반도체 공장에 납품되어 가동 중에 있다. 그러나 반도체 산 업분야 미세먼지 처리분야에서 경쟁사들과의 기술 개발 경쟁이 치열하게 전개됨에 따라, 경쟁에 우위 를 점하기 위한 차세대 기술개발이 필요하다. 이에

㈜플라즈마텍은 임펄스 고주파(20 kHz 이상) 기반의 전원 공급장치를 수년간 단독개발하였으며, 현재 결 과물로 소형급 시제품이 제작된 상태이며, 상용화를 위하여 역량을 집중하고 있다.

반도체 공정의 미세먼지 저감용 습식 전기집진 설비는 ㈜플라즈마텍이 10여년간의 축적된 다양한 기술들로 구성되어 있으며 전체적인 공정도와 구성 도는 아래 그림과 같다.

그림. ㈜플라즈마텍의 정전유전체방식 유해백연제거설비.

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이는 전기 집진기의 고효율을 좌우하는 핵심 장 치로써, 전기집진용 코로나방전의 발생과 안정성이 확보되도록 전기고주파(20 kHz 이상) 임펄스 파형의 발생과 코로나 → 스파크 → 아크로의 전환을 억제 하는 센싱/제어기술 등이 포함된 전원 공급장치 상 세설계 및 제작기술이다. 유입되는 배가스 중에 포 함된 미세먼지 입자에 양전하를 효과적으로 하전시 키고 전기적 하전 입자 형성이 효과적으로 되도록 하여 전기 집진 성능이 구현되도록 하는 하드웨어, 재료 설계 기술이 적용된다.

미세먼지의 효과적인 집진이 유도되도록, 미세액 적 분사공정을 거쳐 미세먼지 입자와 미세액적 입자 간 균일한 혼합과 함께 전기적 결합을 유도하여 혼 합입자를 통해 입자를 조대화하여 집진부에서 집진 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 가지고 있으며, 핀- 판형 전극 형태 집진부에서 고전압을 인가하여 스파 크 발생 없이 안정적인 코로나 방전을 형성하고 높 은 에너지의 전자를 충돌시켜 미세 입자의 음전하를 유도함과 동시에 집진되어 제거되도록 하는 핵심 기 술을 가지고 있다. 그리고 집진부에 계속 축적되어 쌓이는 먼지를 주기적으로 제거되도록 하여 전기집 진장치가 연속적으로 안정되게 운전되도록 하는 기 술과 반도체 여러 공정운전시 주기적인 공정 변화가 있어도 효과적인 전기집진과 시스템 안정성, 내구성 이 구현되도록 스파크, 아크 전환이 이루어지지 못

하도록 제어하여 전기집진용 코로나 방전이 안정되 게 제어하는 기술이 필요하다. 마지막으로 외부에서 운영자 또는 작업자가 운전중에 장치를 건드려도 감 전되지 않도록 전기적으로 차폐하는 기술까지 확보 하고 있다.

㈜플라즈마텍의 미래

㈜플라즈마텍은 고성능의 고주파 전원 공급장치 기반의 전기집진 설비의 상용화 기술을 토대로 기존 반도체 업체에 시장점유율 향상 및 이에 따른 이익 을 창출하고 있다. 상용화 기술 확보로 사업영역이 확대됨에 따라 매년 10% 이상의 신규 인력을 고용하 고 있다.

㈜플라즈마텍의 주요 기술은 반도체 산업용 전기 집진 설비 및 전원 공급장치의 기술 우위 확보로 화 력발전소, 소각장 등의 응용기술과 결합하여 종합적 인 미세먼지 저감에 적용 가능하며, 환경설비를 이 용한 청정공정 달성을 통해 사업의 지속 성장이 가 능하다. 또한 관련 기업간의 지속적인 기술개발 및 성능향상을 통해 국내 기업 환경산업 기술력 향상 및 해외시장에서 국가 환경기술 경쟁력 향상에도 기 여하고 있다. 지속적인 연구개발비 투자로 우수한 연구개발인력 양성하며 고부가가치 핵심 부품산업 의 주역으로 성장함으로써 ㈜플라즈마텍의 미래는 밝다고 본다.

그림. ㈜플라즈마텍의 기술이 적용된 고성능 습식 전기집진설비 공정도.