▲ ㈜그린광학의 광학코팅 부품(사진 제공: ㈜그린광학)

(재)충북테크노파크(이하 충북TP) 스마트제조혁신센터는 산업통상부, 한국산업단지공단, 충청북도, 청주시의 지원을 받아 추진 중인 '충북청주 공정혁신시뮬레이션센터 운영사업'을 통해 광학부품 전문기업 ㈜그린광학의 광학코팅 공정 고도화를 지원했다고 밝혔다.

정밀 광학부품은 표면에 얇은 막을 여러 층 입히는 광학코팅 과정에서 막에 남는 응력 때문에 표면이 미세하게 변형되고, 그만큼 부품을 지나거나 반사된 빛의 파면(빛의 진동 상태가 같은 지점을 이은 면)에 나노미터(10억분의 1미터) 수준의 오차가 생긴다. 이를 줄이기 위해 부품 뒷면에 보상 코팅을 입히고 목표에 못 미치면 추가로 코팅하는 '파면보상 공정'을 거치는데, 그동안 보상 코팅의 두께는 작업자의 경험과 기존 레시피에 의존해 정해 왔다.

이에 충북TP는 사업 참여기관인 한국기계연구원(원장 류석현) 광응용장비연구실과 함께 ㈜그린광학의 실제 공정 기록을 바탕으로 코팅 전후 파면 변화를 예측하는 기술을 제공했다. 한국기계연구원은 ㈜그린광학이 축적한 코팅 공정 데이터를 정리·검증한 뒤 AI 회귀분석으로 파면 변화를 좌우하는 요인을 가려냈으며, 이 결과를 토대로 코팅 두께와 파면 변화 사이의 물리적 관계(박막 응력에 따른 기판 변형)에 근거한 예측 모델을 구축했다.

결과적으로 ㈜그린광학에 현재·목표 파면을 기반으로 보상 코팅 두께를 추천하는 현장용 계산기를 개발·제공했으며, 부품 단위 교차검증을 통해 평균 오차 3~10 nm 수준의 예측 정확도를 확인하고 검증 범위 외 입력에 대한 안전장치를 적용했다.

이를 통해 작업자 경험 중심의 코팅 공정을 데이터 기반으로 전환하고, 재공정 감소 및 공정 재현성 향상을 위한 기반을 마련했다.

이번 기술지원으로 공정 경쟁력을 높인 ㈜그린광학은 매출과 수출, 고용 전반에서 가시적인 성과를 거뒀다. 매출액은 2024년 317억원에서 2025년 418억원으로 약 32% 증가했으며, 같은 기간 수출액은 581만 달러에서 813만 달러로 약 40% 늘었다. 회사는 이러한 성장세를 이어가 올해 매출 600억원, 수출 1,000만 달러 달성을 목표로 하고 있다.

스마트제조혁신센터 민문길 센터장은 "시뮬레이션과 데이터 분석 기술은 숙련자의 경험에 의존하던 정밀 공정을 정량적으로 예측하고 관리할 수 있게 하는 효과적인 수단"이라며 "앞으로도 지역 제조기업이 디지털 기반의 공정혁신 역량을 확보할 수 있도록 현장 중심의 기술지원을 확대하겠다"고 밝혔다.

한편, 충북TP 스마트제조혁신센터는 지역 제조기업을 대상으로 제품 및 공정 설계, 구조·열유동·전자기 해석 등 다양한 시뮬레이션 기술을 지원하고 있다. 사업과 관련한 자세한 내용은 담당자(043-270-2845) 문의 또는 시뮬레이션 기업지원 플랫폼(http://pisc.cbtp.or.kr)에서 확인할 수 있다.

강영식 기자  news@jbfocus.co.kr

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