반도체 에칭 및 이온 임플란트 공정에서 사용되는 초고순도 특수가스(HF, Xe, Kr)의 선택적 흡착 기술 및 흡착제 개발을 목표로 한 연구임. MOF(금속-유기 구조체)를 활용하여 불화수소, 제논, 크립톤의 분리 및 농축을 위한 흡착제 후보군을 선정하고, 최적의 기공도와 화학적 작용기를 가진 흡착제를 개발함. 기체상태 불화수소에 포함된 불순물 선택적 제거와 MOF 기반 분리공정의 흡탈착 및 재생 조건을 설계함. Genetic algorithm과 PSO algorithm을 통해 공정 최적화를 수행하고, 경제성 분석과 전과정 평가(LCA)를 통해 공정의 효율성을 검증함. 기대효과로는 MOF를 기반으로 한 Xe 및 Kr 농축 기술이 세계적인 수준으로 인정받을 가능성이 높으며, 기술의 국산화를 통해 희귀가스 수입 의존도를 낮추고 미래 첨단 소재 개발에 기여할 수 있음. 공기분리장치 없이 고순도 특수가스를 생산할 수 있어 시설비 절감이 가능하고, 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 수요처 기반의 안정적 매출이 기대됨. 국산화와 동시에 국제적으로 특수가스 흡착제 기술을 확장하여 반도체 산업의 경쟁력을 강화하고, 국내 공급망 안정화를 통해 특수가스 가격 안정화에도 기여할 전망임.

중소기업기술정보진흥원

2023년 3월 - 2025년 2월