나노씨엠에스 분기보고서 (2024.03)
2. 주요 제품 및 서비스

가. 주요 제품 등 현황

제 품 군	특 징	적용분야

① 근적외선 흡수/반사 안료	빛의 파장에 따라 특성구간에서는 흡수, 특정구간에서는 반사하는 기능을 가지고 있는 이중기능성 물질(물질특허 등록)	지폐, 여권, 신분증, 보안문서 등 국가보안인쇄는 물론 상품권, 티켓, 상표보호의 민간보안인쇄에 2단계(코버트) 수준의 위조방지에 적용

② 자외선 유기형광 안료	특정 자외선 파장에서 발광하면서, 내약품성과 일광견뢰도가 우수한 물질(물질특허 등록)

③ 적외선 발광체	적외선 영역에서 선택 파장에 의한 기기에 감응하는 발광물질	지폐, 여권, 신분증 등 중요한 국가의 보안인쇄에 3단계(포렌식) 수준의 위조방지에 적용

④ 전력반도체 소재	무색 투명의 다이아몬드구조의 결정 , 비중 3.12, 융점 약 2700 ℃ . 경도가 다이아몬드 다음으로 높아 연마재나 공구에 사용	새로운 반도체 재료로서 전력 반도체용 Wafer 소재로 적용 .

⑤ 살균램프	원자외선 (Far UV-C 222nm) 파장을 이용한 인체에 안전한 바이러스 및 박테리아 사멸 방역 램프	코로나 이후 인체에 안전한 원자외선 (Far UV-C 222nm) 기술을 이용한 전염성 균으로 부터 집단감염 확률이 높은 시설 등에 적용

(1) 근적외선 흡수/반사 안료

은행권에 일반적으로 사용되고 있는 적외선 흡수물질인 카본블랙은 일반안료의 특성을 가지고 있으면서 보안기능 적용이 용이하기 때문에 많은 국가의 화폐에 적용되고 있습니다 . 다만 , 카본블랙의 특성상 다양한 색상을 나타내기 어렵기 때문에 미국은행권인 달러처럼 어두운 색상용으로만 사용되고 있습니다 . 카본블랙을 대체하기 위해 무기계 근적외선 흡수잉크 소재를 활용하는 방법이 고안되었지만 , 무기계 근적외선 흡수 소재를 첨가하여 잉크를 제조하는 경우 잉크물성을 맞추기 어려운 단점이 있습니다 .

이에 당사에서는 밝은 색상에 적용할 수 있고 , 근적외선 고유파장에서 흡수 / 반사를 식별할 수 있으며 , 잉크 물성에 맞출 수 있는 근적외선 흡수 / 반사 안료를 개발하였습니다 . 근적외선 흡수 / 반사 안료는 특정 파장대에서 흡수 / 반사 기능을 동시에 갖는 독특한 성질을 가지고 있으며 , 우수한 내광성 , 내열성 , 화학적 및 물리적 안정성을 가지고 있는 물질입니다 . 관련하여 물질 특허는 물론 신물질 CAS No. 에 등록을 완료하였고 , 이에 따라 화학물질의 등록 및 평가등에 관한 법률 , 화학물질관리법에 따른 제조승인을 받았으며 , 해외수출을 위한 화학적 , 물리적 특성 및 독성검사를 마치고 EC No. 승인을 위한 절차를 진행하고 있습니다 .

근적외선 흡수 / 반사 안료는 흡수율과 반사율의 차이를 ATM 또는 검지기에 위폐색출기능으로 추가함으로써 새로운 위조방지 기술을 실현하였고 , 기능과 품질 면에서 기존 제품과 비교할 수 없는 탁월한 기능을 가지고 있기 때문에 한국은행권에 적용되었으며 , 제품의 차별화를 위하여 흡수파장 및 반사파장범위를 다르게 하여 유럽 및 아시아 등 외국은행권에의 적용을 준비하고 있습니다.

[근적외선 흡수/반사 안료의 흡수/반사 파장]

구분	흡수파장범위(㎚)	반사파장범위(㎚)	가시광선에서 스펙트럼

BSP - 920	650 ∼ 920	1050	650∼800㎚ 일정함

NIR - 880	750 ∼ 880	1050	600∼750㎚ 흡수율 강함

NIR - 840	750 ∼ 840	1000	600∼750㎚ 흡수율 강함

당사의 근적외선 흡수 / 반사 안료는 자체적으로 청색을 띄고 있지만 , 대부분의 은행권의 경우 조금 어둡고 약간 탁한 색상의 디자인이 많이 적용되고 있어 당사의 제품을 적용하는데 문제가 없습니다 . 당사의 근적외선 흡수 / 반사 안료의 적용사례는 한국조폐공사가 공식적으로 홍보하는 견양본의 카탈로그에 수록되어 있습니다

(2) 자외선 유기형광 안료 일반적인 자연광에는 보이지 않지만 특정 파장의 자외선을 비추면 발광하는 안료로 , 에너지가 높은 불안정한 상태 (excited state) 에서 에너지가 낮은 안정한 상태 (ground state) 로 되면서 이들의 에너지 차이에 해당하는 파장의 빛을 발광하는데 , 자외선 (UV) A, B C (365 ∼ 254 ㎚ 의 UV Lamp) 영역의 파장으로 여기 시키면 가시광 영역에서 발광하는 물질입니다 . 오래전부터 은행권의 2 단계 ( 코버트 ) 보안요소로 적용되었고 , 최근에는 UVA( 표준파장 365 ㎚ ) 와 UVC( 표준파장 254 ㎚ ) 를 혼합하 여 2 색 형광 , 또는 UVA+UVB( 표준파장 312 ㎚ )+UVC 를 모두 혼합하여 3 색 형광으로 보안기능을 강화하고 있는 추세에 있습니다 . 이에 당사는 UVA, UVB 및 UVC 발광체인 UV( 자외선 ) 형광체를 모두 확보함으로써 시장의 요구에 부응하고 있습니다 .

당사는 내열성, 내약품성과 내광성의 품질우위의 특성을 갖는 자외선 유기형광 안료 UVA 영역의 Red 2종, Green 2종, Yellow 1종, Blue 3종과 UVC 영역의 Red, Green 2종을 개발하여 원천기술을 확보하고 있습니다. 또한 각 안료를 배합하여 2색 또는 3색 형광으로 발현할 수 있는 특허를 보유하여 이색 형광시장의 요구에 대해 대응하고 있습니다.

[자외선 유기형광안료 제품군]

구분	표준검지파장	색상	제품명

UVA 여기 형광 안료	366㎚	Green, Red,
Yellow, Blue	Green 555, 550 ,530/ Red 620, 622
Yellow 565 / Blue 464, 477D, 450

UVB 여기 형광 안료	312㎚	Red	Red 1695

UVC 여기 형광 안료	254㎚	Red,
Green	Red 1809,
Green 1816

(3) 적외선 발광체

대표적인 3단계(포렌식) 요소로 적용되고 있는 적외선발광체는 무기물 모체(Host Lattice)와 모체 내에 고르게 도핑(doping)된 활성이온(activator)으로 구성됩니다. 모체는 활성이온을 지지해 주는 역할을 하며 외부로부터 공급된 에너지를 흡수하여 활성이온에 전달하고, 활성이온은 에너지를 전달받아 직접적으로 빛을 내는 역할을 하지만 직접 외부 에너지를 흡수할 수도 있습니다. 이때 활성이온의 전자 에너지준위 또는 천위가 발광파장을 결정하며, 발광효율에도 큰 영향을 미치게 되므로, 모체와 활성제의 종류 및 활성이온의 농도를 최적으로 조절함으로써 성능이 우수한 적외선 발광체를 제조할 수 있습니다.

적외선(가시광선)여기 적외선 발광체(IR-to-IR, Visible-to-IR) 등 다양한 기능을 가진 여러종류의 발광체가 존재하지만, 3단계(포렌식) 보안요소의 특성상 특정 은행권에 어떤 요소가 적용되고 있는지 알 수 없고, 검지기 역시 최상의 보안으로 비밀이 유지되고 있어 제3자로선 검지 자체가 불가능한 물질입니다.

[적외선 발광체 제품군]

제 품 군	특 징

① 가시광선 여기, 적외선 발광체,
[Visible-to-IR]	특정 파장 가시광선을 조사하면 특정 파장의 적외선으로 발광하는 물질

② 적외선 여기, 적외선 발광체,
[IR-to-IR]	특정 파장의 적외선을 조사하면 특정 파장의 적외선을 방출하는 물질

③ (가시광선, 적외선)여기, 적외선 발광체
[( Visible IR)-to-IR]	특정 파장 가시광선과 적외선을 조사하면 각각 고유의 적외선을 발광하는 물질

④ (자외선, 적외선)여기, 적외선 발광체,
[(Ultra Violet IR)-to-IR]	특정 파장 자외선과 적외선을 조사하면 각각 고유의 적외선을 발광하는 물질

⑤ (자외선, 가시광선, 적외선) 여기, 적외선 발광체
[(UV, Vis IR)-to-IR]	특정 파장 자외선,가시광선과 적외선을 조사하면 각각 고유의 적외선을 발광하는 물질

당사에서 개발한 적외선발광체는 구체적으로 물질명을 공개할 수 없으나 Luminescent A 신물질이 한국은행권에 적용되고 있습니다. 이러한 적외선발광체의 경우 중요 타간트(Taggant)로 적용되고 있는 것이 보편적 추세로 잉크화 하여 인쇄도 할 수 있고, 화폐용지에 직접 투입하여 보안요소로 적용할 수도 있습니다.

(4) 전력반도체 소재

모바일 기기의 증가 , 전기 자동차 보급 확대 등으로 전력반도체 시장이 지속 성장중인 가운데 , Si 대비 성능이 우수한 화합물 반도체가 차세대 전력반도체 소재로 각광 받고 있습니다 .

전력반도체란 가전기기 , 조명 등의 전기전자제품에서 전력을 변환 및 변압 , 분배 및 제어하는 역할을 수행하는 반도체를 의미하며 , 메모리반도체 대비 반도체 소자가 감당하는 전압이 높고 (600 ~ 10,000V), 전류 용량이 큰 ( 수 A ~ 수백 A) 특징이 있습니다 . 전력반도체 소자로는 교류를 직류로 변환 시 사용되는 Diode 와 스위치 역할을 하는 Transistor 등이 있으며 , 자동차 , 산업기기 , 가전기기 등에 장착되어 사용됩니다 .

전력반도체는 직류와 교류 간 전력변환이나 전력 변압 , 전력 분배 및 제어 기능 등을 위한 반도체 소자로 , 전력 전달 과정에서의 손실 방지와 안정적인 작동을 요하는 소재입니다 . 주요 전력반도체 소자로는 다이오드 , 트랜지스터 , IGBT(Insulated- gate bipolar transistor),MOSFET 등이 있습니다 . 전력반도체는 고전압 , 고전류 및 고주파수를 이용하는 것이 특징이기 때문에 신뢰성이 매우 우수해야 하며 , 세탁기 및 냉장고와 같은 개인 전자제품부터 산업용 모터 및 신재생 에너지에 사용되는 인버터 , 자동차는 부품 등 다양한 곳에 사용됩니다 . 특히 최근에는 글로벌 완성차 기업들이 이산화탄소 저감을 위해 전기차 개발에 매진하고 있어 전기차 부품 및 충전 인프라 시장도 함께 커짐에 따라 전력반도체 시장은 더욱더 커질 것으로 예상됩니다 .

전력반도체 소재는 전통적으로 일반적인 반도체와 같이 실리콘 (Si) 이 많이 사용되어 왔습니다 . 실리콘은 저렴하고 전기적 특성을 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있지만 전력반도체는 고전압 고전류를 이용하는 소자로 발열이 심하기 때문에 고온에서의 안정적인 작동이 요구되는데 , 가장 범용적으로 쓰이는 종류의 실리콘은 150 ℃ 이상의 온도가 되면 열에너지로 인해 캐리어가 모두 전도대 (conduction band) 로 갈 수 있어 반도체 특성을 잃는 단점이 있습니다 . 그러나 와이드밴드갭 실리콘 재료는 고온에서도 큰 밴드갭으로 인하여 에너지 장벽이 잘 유지되어 소자 누설전류를 낮게 유지할 수 있고 , 높은 이동도 및 포화 속도를통해 고속 스위칭이 가능한 장점이 있습니다 . 대표적인 대체 재료로는 SiC(Silicon Carbide) 와 GaN (Gallium Nitride) 가 꼽힙니다 .

기존의 전력반도체는 Si 단일 소재로 되어 있었으나 , 최근 Si 대비 전력 효율과 내구성이 뛰어난 화합물 반도체가 차세대 전력반도체의 소재로 부상 , 대표적인 화합물 반도체인 SiC( Silicon Carbide) , GaN( Gallium Nitride ) 등은 고온에서 안정적이고 높은 전압에서도 성능을 유지할 수 있으며 , 스위칭 속도 및 전력 손실에 있어서도 Si 대비 우수합니다 . SiC 는 Si 대비 전력 손실이 30% 적은 동시에 절연파괴전계 * 가 10 배 높아 , 효율적인 전력관리와 고전압 환경이 필요한 신재생에너지 발전설비 및 전기 자동차에 주로 사용 됩니다 . GaN 는 실리콘 대비 빠른 스위칭 속도로 고주파 환경에서 동작이 가능하므로 , 고속 무선 충전 , RF 통신 등에 주로 활용될 전망입니다 .

전력반도체 주요 재료 특성 비교 >

재료 특성	Si	SiC-4H	GaN

밴드갭
[eV]	1.1	3.2	3.4

항복 전계
[10 6 V/cm]	0.3	3	3.5

전자 이동도
[cm 2 /V·s]	1450	900	2000

전자 포화 속도
[10 6 cm/s]	10	22	25

열전도율
[W/cm·K]	1.5	5	1.3

최대 동작 온도
[ ℃ ]	150	400	800

아래 그림은 전력반도체 산업구조의 한 예시로서 SiC 전력반도체 기반 가변 주파수 드라이브 (VFD, Variable Frequency Drive) 산업의 가치사슬을 간단하게 도식화하여 나타낸 것입니다 . 먼저 SiC 원재료 결정 (Boules 혹은 Crystal) 을 성장시키며 SiC 잉곳을 제조하고 잉곳을 얇게 잘라 반도체 기판을 만드는 분야 , 기판 위에 원하는 전기적 특성을 갖는 결정질 SiC 를 에피택시 (Epitaxy) 로 성장시킨 에피웨이퍼 (Epiwafer) 를 제조하는 분야 , 에피웨이에 추가 공정을 통해 반도체 칩을 만드는 분야 , 반도체 칩에 전선 및 패키징을 통해 부품을 완성하는 모듈제조 분야를 거쳐 최종 시스템 제조 분야로 이어진다 . 소재 및 소자에 따라 제조공정이 달라지지만 대체적으로 기판 , 에피웨이퍼 , 칩제조 , 모듈제조로 크게 나뉠 수 있습니다 .

전력반도체는 다양한 응용분야에 적용되고 있습니다 . 예를 들어 모바일 기기 분야 ( 유무선급속 충전기 ), 교통 분야 ( 자동차 , 기차 , 항공기 관련 LiDAR, 충전기 , 모터 및 계통 부품 ), 태양광 및 풍력에너지 인버터 , 데이터 센터 및 서버 , 산업 분야 (UPS, 전기 모터 ), 국방 및 의료 분야 등에 이용됩니다 .

(5) 인체에 안전한 원자외선(Far UV-C 222nm) 방역램프 (V-Guard 222)

본 제품은 나노 형광체에 의한 인체에 유해한 230nm 이상의 자외선을 차단하는 기술을 적용 , 바이러스 , 효모균 , 박테리아 살균에 의한 감염병 차단에 의한 예방이 가능합니다 . 램프제조시 230nm 이상의 극미량의 자외선방출을 차단하는 필터 적용으로 인체에 안전한 222nm 원자외선 (Far UV-C) 만을 방출 하는 특성을 가진 제품입니다 . 원자외선 (Far UV-C 222nm) 램프 생산하는 업체가 세계적으로 미국 , 일본의 2 개사 밖에 없으며 당사도 미국 EdenPark Illumination 과 공동으로 연구를 진행해 왔으며 230nm 이상의 빛을 제거하는 원재료를개발하여 적용하고 있습니다 . 거리에 따른 살균력과 독성 ( 안정성 ) 이 적음을 확인하였으며 , 인체에 안전한 원자외선 (Far UV-C 222nm) 을 이용하여 사람 및 동 . 식물에는 안전하면서 , 바이러스 , 박테리아 , 세균을 제거함은 물론 실내에 사람이 있어도 원자외선을 이용하여 안전하게 살균할 수 있습니다 . 원자외선 (Far UV-C 222nm) 의 바이러스 및 각종 박테리아 등 사멸연구를 전북대 인수공통전염병연구소 , 서울대 수의과대학 미생물학 연구실 , 인제대 생명공학과 , 일리노이 대학 전기전자컴퓨터 공학과 공동연구팀과 진행 COVID-19 바이러스 99.9% 사멸을 확인하여 2021 년 8 월 SCI 바이오 의학 학술지 Clinical Laboratory 에 “Demonstration of Antiviral of far-UVC micro plasma lamp irradiation against SARS-CoV-2” 으로 게재 , 조류독감 ( 인플루엔자 A) 바이러스 사멸 연구와 생화학무기인 탄저균 사멸연구 및 각종 박테리아 연구를 통해 성능에 대한 검증과 효과를 확인 했습니다 . 또한 2022 년 원자외선 (Far UV-C 222nm) 램프 특허 출원 및 등록을 통해 기술에 대한 보호의 기틀을 마련해 욌으며 , 원자외선 (Far UV-C222nm) 램프 제품화 및 UL, CE, KC 인증획득으로 제품화를 통해 다양한 방역 분야에 적용되고 있습니다 .

나. 주요제품 등의 가격변동 추이(단위: 백만원)

품목 사업년도 2024년도 1분기 (제22기 1분기) 2023년도 (제21기) 2022년도(제20기) 근적외선흡수/반사안료 1,397 2,051 3,125 적외선 발광체 68 1,274 1,960 자외선 유기형광 안료 364 426 363 V-Guard 222 4 500 1,431 전력반도체(SiC) 386 - 주1) kg(단위당) 및 개당 평균가격을 기재
주2) 원화 수출금액은 각각의 수출신고필증에 기재된 환율을 적용하여 산출한 금액임.

다. 신물질 16건 등록(New CAS Registry Numbers) CAS No.(CAS등록번호)는 Chemical Abstracts Service Registration Number로, 세계화학물질등록 시스템의 화학물질 개요 서비스에 의해 정해진 번호이며 그 구조가 원자, 원자결합과 입체 화학의 용어로 설명되지 않는 한 CAS No. 등록번호는 단일 물질을 의미 합니다. 미국화학회의 화학물질 정보기관에서 새로운 화학물질이 생길 때 마다 신청하게 되면 조사하여 CAS No.를 부여 받고, 안정성 검사까지 완료하여야상업적으로 유통이 가능하게 됩니다.

당사는 아래표에서 보는 바와 같이 16건의 제품을 CAS No.에 등록하였습니다.

No	등록일	CAS No.	상품명	구분	화학물질명

1	2013.01	1417311-00-2	Red 620	신규
물질	Europium,tris [7-chloro-1-cyclopropyl -6-fluoro-1,4-dihydro-4-(oxo-.kappa.O)-3-

2	2013.10	1461703-41-2	Blue-green 510	신규
물질	4.(3H)-Quinazolinone,6-chloro-2-(4-chloro-2-hydroxyphenyl)-

3	2013.10	1466444-84-7	Green555	신규
물질	4.(3H)-Quinazolinone,7-chloro-2-(5-chloro-2-hydroxyphenyl)-

4	2014.07	1616511-79-5	Red 1809	신규
물질	1,3,5-Benzenetricarboxylic acid ,europium(3+) yttrium(3+)salt (5:1:4)

5	2015.11	1821321-55-4	Red 622	신규
물질	Europium, tris[7-chloro-1-cyclopropyl-6-fluoro- 1,4-dihydro-4-(oxo-.kappa.O)-1,8-naphthypridin

6	2014.07	1615709-01-7	NIR BSP-920	신규
물질	Molybdenum, oxo 29H,31H- phthalocyanine complexes

7	2014.07	1615709-00-6	IND. NIR 880	신규
물질	Molybdenum,oxo 29H,31H-phthalo cyanine aluminum complexes

8	2015.10	1814903-27-9	C-Material	신규
물질	Calcium molybdenum neodymium oxide

9	2015.10	1814903-29-1	CER	신규
물질	Calcium erbium molybdenum oxide

10	2016.08	1962073-83-1	NIR BSP-9201	신규
물질	Molybdenum, hydroxy oxo 29H,31H - phthalocyanine complexes

11	2017.12	202665-01-08	NIR GA-840	신규
물질	Aluminum,ethoxy[29H,31H-phthalocyaninato(2-)-KN29,KN30,KN31,KN32]-, (SP-5-12)-

12	2018.01	1346550-13-7	NIR CK	신규
물질	Copper,[[2,2',2'',2''',2'''',2''''',2'''''',2'''''''-[(33,44-dihydro-11H,22H,45H,47H-tetraphenothiazino[2,3-b:2',3'-g:2'',3''-l:2''',3'''

13	2019.08	2369019-48-5	IRuminar 1050I	신규
물질	Gadolinium Vanadium Ytterbium oxide

14	2019.08	2369019-48-6	IRuminar 1050S	신규
물질	Vanadium Ytterbium Yttrium oxide

15	2022.05	2762499-11-4	CSP	신규물질	Aluminum cabalt potassium silicon titanium oxide

16	2023.05	2919787-22-5	Red 621	신규물질	4-Quinolinecarboxylic acid, 1,2-dihydro-2-oxo-,europium(3+) gadolinium(3+) salt (15:1:4)

라. 신제품 개발 현황 (1) 근적외선 흡수 염료

당사는 근적외선 흡수/반사 안료에 대한 제조 노하우와 양산화 경험을 가지고 있습니다. 안료는 물이나 용매에 용해되지 않는 성질로 보존성이 강하나 염료에 비해서 불투명하고 착색력과 은폐력이 강합니다. 그에 비해 염료는 물이나 용매에 용해되는 성질로 보존성이 약하나 투명성이 있기 때문에 필터 등에 대해 적용이 가능합니다. 스마트폰 카메라에 적용되는 적외선 필터에 당사의 근적외선 흡수/반사 안료의 원천 기술인 적외선 유기재료기술을 활용하여 적외선을 제어하는 파장 선택성 염료의 개발을 진행하고 있습니다.

(가) 개발개요 당사는 근적외선 영역을 제어하여 제품화를 진행하는 컨소시움을 구성하여 2020.04.24. 산업자원부가 진행하는 "파장 선택성 염료 및 고내열 광학수지를 이용한 적외선흡수필터 모듈개발" 과제에 선정되었습니다(2020.04.24. 정부출연금 165억 원/5년).선정 과제의 세부 내용은 아래와 같습니다.

과제명	파장 선택성 염료 및 고내열 광학 수지를 이용한 적외선 흡수 필터 모듈 개발

과제 수행 기간	2020. 4. ~ 2024. 12.

연구 목표	ㅇ 최종목표 : 적외선 흡수 염료, Cyclic Olefin Polymer(COP) 광학수지 개발 및
이를 적용한 적외선 흡수 필터 모듈 개발
ㅇ 역할 및 기능
- 세부과제 종합관리 및 사업추진방향 조정
- 연구개발을 통해 획득된 유무형의 성과물관리, 사업화 전략 수립지원
- 사업성과(실적)관리 및 보고 총괄 등

과제
참여
기관	구분	기관명	담당 업무

총괄 주관기관	(주)엘엠에스	세부과제 종합관리

세부 주관기관	나노씨엠에스(주)	1세부 주관, : 근적외선 흡수염료 개발

엔에이치케미칼(주)	2세부 주관, : COP 제조기술 개발

(주)엘엠에스	3세부 주관, : 적외선 흡수필터 개발

(나) 적용 제품: 카메라 모듈용 적외선 흡수 필터

출처 : LG이노텍

카메라 모듈용 적외선 흡수 필터는 카메라 모듈에 들어가는 핵심 부품으로서 이미지 센서 위에 위치하여 적외선은 차단하고 가시광선은 투과시켜 이미지 센서의 영상을 사람 눈에 가깝게 하는 기능을 가지고 있습니다. CCD CMOS 센서가 부착된 스마트폰 카메라를 포함하여 디지털 영상에 적용 되는 필수 부품입니다. 최근 영상의 고화소로 인해 종전 반사형 적외선 차단 필터 적용 시 발생하는 영상의 Ghost 및 Flare 문제 해결을 위해 흡수기능을 추가한 적외선 흡수 필터를 적용하는 사례가 늘어나고 있습니다. (다) 시장 규모 및 특성 아래 그림과 같이 20 24년까지 출하 대수는 전년대비 5.9% 증가할 것으로 전 망됩니다.2027년 출하 대수는 13억 7100만대, 2023년부터 2027년까지의 연평균 성장률(CAGR)은 2.6%로 예상 됩니다.

출처 : Mordor Intelligence(CAMERA MODULE MARKET 2023 -2028)

3D sensing 카메라 모듈도 증가하는 추세입니다. 3D sensing은 특정 파장의 적외선을 내보내고 이 적외선이 물체에 닿아서 반사되어 오는 것을 검출하여 위치 및 형상 등을 인식하는 원리로 작동됩니다. 여기에는 특정 영역의 적외선을 투과하는 필터가 필요한데 스마트폰에도 3D 인식을 위한 카메라 모듈이 증가하는 추세에 있으며, 3D imaging과 sensing 기술은 여러 분야에 걸쳐 확대되고 있습니다. Yole 보고서에 따르면 3D sensing이 적용되고 있는 분야는 스마트폰 ToF 카메라 뿐만 아니라 자동차, IP Camera, AR 등에도 확대되어 적용되고 있습니다.

출처 : Yole Developpement (Market and Technology Report 2020)

이러한 3D의 Application 확대를 통해 3D 시장은 2025년에는 약 $15B를 넘어설 것으로 예상되고 있습니다.

출처 : Yole Developpement (Market and Technology Report 2020)

Techno systems research에 따르면 위와 같은 스마트폰 카메라 시장의 성장에 힘입어 적외선 필터 시장은 2020년 이후 스마트폰, 자율 주행차, 사물인터넷(IoT), 증강현실(AR) 산업 발전으로 인하여 연 평균 10.5 % 성장하여 2025 년 150 억 달러 규모로 예측됩니다.

(라) 제품 개발 계획

당사의 근적외선 흡수 염료를 활용한 근적외선 필터 제품은 2021년 2세대 제품개발을 완료하였으며 시판을 계획하고 있습니다, 이후 기능 강화를 통해 3세대 제품 출시를 계획하고있습니다.

[제품 개발 계획]

연도	개발단계	내용	제품출시

2021년	1단계	투과율 92% 이상 근적외선(700-1100㎚),T50%(635±3㎚) 투과율10% 이하를 가지는 기능성 염료 개발	2세대 제품 개발완료

2024년	2단계	일본 JSR社의 블루필터(Blue Filter)를대체하기 위해 유사한 흡수스펙트럼인750~950㎚ 의 근적외선 흡수 파장 강화	3세대 제품 출시

(마) 첨단 보안소재에 적용되는 기능성 근적외선 흡수제

과제명	1000㎚이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 이용한 IoT 기반 스마트 위조 방지 기술 개발

과제 수행 기간	2020. 6. 01 ~ 2022. 12. 31

연구 목표	ㅇ 최종목표 : 1000㎚이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 이용한 위조 방지 기술 개발
ㅇ 역할 및 기능
- 과제 종합관리 및 사업추진방향 조정
- 연구개발을 통해 획득된 유무형의 성과물관리, 사업화 전략 수립지원
- 사업성과(실적)관리 및 보고 총괄 등

과제
참여
기관	구분	기관명	담당 업무

주관기관	나노씨엠에스(주)	- 과제 총괄관리
- 1000㎚ 이상의 흡수영역을 가지는 근적외선
흡수제 개발
- 근적외선 흡수제 종류별 양산성 확보

참여기관	(주)제니컴	- 근적외선 검지 모듈 개발
- B/T 통신 모듈 개발
- UI App. 개발

세종대학교	- 보안 잉크젯 잉크개발

한국조폐공사	- 보안재료, 잉크, 검지기 평가 및 적용

(1) 적용 제품 : 은행권, 여권, 주민등록증, 국방관련 등의 첨단 보안 인쇄시장에서높은 수준의 보안물질요구에 따른 위조방지를 위한 1000㎚이상의 흡수영역을 가지는 고품질 근적외선 흡수제, 일반적으로 근적외선 흡수제는 주광에서는 보이지 않다가 근적외선에서 흡수/반사하여 보여지는 특성을 지니며, 보안성이 요구 되는 은행권, 수표, 여권, 채권, 기타 유가증권 및 한국 정부에서 인정하는 4대 공인 신분증인 주민등록증, 운전면허증, 여권, 공무원증에도 해당 기술이 적용되고 있습니다. 이에 높은 수준의 특수 보안 물질을 필요로 하는 첨단 보안 인쇄 시장에서 1000㎚이상의 특수 영역에서 높은 흡수율을 가지는 근적외선 흡수 물질의 개발은 위조 방지를 위한 첨단 보안 인쇄시장의 높은 수준의 보안물질 요구에 매우 적합 합니다. 따라서 지속적으로 성장하고 있는 첨단 보안 인쇄 시장에서 1000㎚이상의 특수 영역에서 높은 흡수율을 가지는 근적외선 흡수 물질의 개발은 전세계 유일무이한 것이며 위조 방지를 위한 첨단 보안 인쇄시장의높은 수준의 보안물질 요구에 따라 더 나아가이를 이용한 IoT 기반 스마트 위조 방지기술 개발이 매우 필요합니다. (2) 제품 개발 계획

당사의 1000㎚ 이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 활용한 보안소재 제품은 2024년 양산화를 거처 첨단보안 인쇄시장에 제품을 출시를 목표로 계획하고 있으며, 이후 시장확장을 통한 일반 보안 인쇄시장 (Brand Protection)에 적합한 제품 출시를 계획하고 있습니다.

[제품 개발 계획]

연도	단계	내용	제품출시

~2023년	1단계	1000㎚ 이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제 및 검지 모듈 개발	양산성확보 및
시제품 출시

2023~2024년	2단계	1000㎚ 이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 이용한 IoT 기반 스마트 위조 방지 기술 개발	보안 인쇄시장
제품 출시

(3)바이러스, 박테리아 사멸용 인체에 무해한 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프

자외선을 조사하여 각종 바이러스, 병원균, 박테리아 등을 살균하는 기술은 현재 위생과 관련된 분야에서 널리 사용되는 기술입니다. 저압 수은 램프 등이 조사하는 254㎚ 파장의 자외선은 세포의 RNA 또는 DNA에 흡수되면서 비활성화를 유도하는 것으로 알려져 있습니다. 다만, 이러한 자외선 살균 기술은 사람의 피부에도 영향을 미치기 때문에 사람이 없는 곳에서만 사용할 수 있는 기술입니다. 그러나, 최근 많은 연구결과에 따르면 자외선 중 200㎚~230㎚ 파장의 원자외선(Far UV-C222㎚)은 사람의 피부를 통과하지 못해 인체에 무해하면서 살균 효과는 기존 자외선과 비교해 보면 동등 이상의 효과가 나오는 것으로 알려졌습니다. 최근의 일련된 신종 바이러스의 출현으로 인하여, 예방 및 치료 기술뿐만 아니라, 사람이 많은 장소에서 공기 중 바이러스를 통한 감염을 줄일 수 있는 인체에 무해한 자외선을 활용한 살균 기술에 대한 관심도 늘어나고 있습니다.당사는 빛을 제어하는 발광소재 원천기술을 활용하여 파장의 원자외선(Far UV-C 222㎚) 파장의 램프에서 발생할 수 있는 미량의 230㎚ 내지 265㎚ 영역의 자외선을 흡수함으로써, 인체독성이 없는 자외선만 조사할 수 있는 필터를 개발하여, 인체에 무해한 박테리아, 바이러스 제거 살균 장치, 살균 램프에 대한 연구 및 개발을 진행 제품화 하였습니다.

(가) 개발개요

당사는 빛을 제어하는 소재기술을 응용하여 인체에 무해한 원자외선(Far UV-C 222㎚)파장의 바이러스 사멸 플라즈마 베이스 램프를 미국의 협력기업과 공동으로 개발하여 신산업 분야에 연구개발 및 제품화를 진행 중에 있습니다. 다양한 판매처확보 및 설치사례를 통해 보다 신뢰성있는제품을 만들고자 노력하고 있습니다.

(나) 적용 제품 : 인체 무해 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프

원자외선(Far UV-C 222㎚) 영역을 WHO, FDA, CDC와 NIH의 협의 하에 ACGIH[advances occupational and environmental health] IUVA [International Ultraviolet Association] 자외선 UVA, UVB, UVC (200~280nm)의 영역을 독성이 강한 살균 자외선 (UVGI 250~280nm) 과 인체에 무해한 원자외선 (Far UV-C 200~230nm)으로 구분하였습니다.

UV-C는 100~280nm의 파장 범위에서 자외선을 방출하는 빛 입니다. 원자외선(Far UV-C 222㎚)은 일반적으로 사용되는 수은등에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 특히 유해 물질이 포함되어 있지 않고 사이클링 제한 없이 일시적으로 켜고 끌 수 있으며 인체에 안전한 빛 입니다.

원자외선(Far UV-C 222㎚)은 미생물의 세포에 들어가 DNA 구조를 교란시켜 미세한 유기체를 비활성화합니다. 미생물은 재생 능력을 잃고 사멸됩니다. 원자외선(Far UV-C 222㎚)의 살균 특성은 UV 방사선에 대한 내성을 키울 수 없 기 때문에 화학 소독제에 불침투성이 되는 미생물을 처리합니다.

COVID-19 대유행은 아직 전 세계 커뮤니티에 위험을 나타내고 있기 때문에 살균을 위한 UV-C 조명 통합 제품이 점점 주류가 되고 있습니다. 일반적인 응용 분야에는 조명 기구 또는 공기 청정기, UVC 조명 이식 로봇, UVC 라이트 박스 및 기타 다용도 살균 제품과 연계된 UVC 살균이 포함됩니다.

원자외선(Far UV-C 222㎚) 살균은 화학 물질이나 열을 사용하는 다른 살균 기술과 구별되는 몇 가지 기능을 제공하며 다양한 상황에서 활용할 수 있습니다. 화학 소독의 경우처럼 사용 후 해당 부위를 닦고 청소해야 할 이유가 없습니다. 원자외선(Far UV-C 222㎚)은 염소 소독이 작동하지 않을 때 염소에 영향을 받지 않는 미생물에 대해 강력합니다.

원자외선(Far UV-C 222㎚)은 살균 효과가 뛰어나며 인체에 안전하기 때문에 향후 UV-C 시장 성장을 이끄는 주요 요인이 될 것으로 보입니다. 또한, 원자외선(Far UV-C 222㎚) 기술은 점차 다양한 시장에 상용화되고 있어 시장 성장의 기회가 될 것입니다. 이러한 점을 감안 할 때 향후 원자외선(Far UV-C 222㎚) 시장은 기하급수적으로 성장할 것으로 예상됩니다.

글로벌 UV-C램프 시장 성장은 COVID-19 발병에 긍정적인 영향을 받았습니다. COVID-19의 출현으로 살균 자외선(UV) 기술에 대한 관심이 엄청나게 높아졌습니다. 원자외선(Far UV-C 222㎚)은 표면, 공기 등에서 COVID-19는 물론 기타 병원체를 비활성화할 수 있습니다. WHO를 비롯한 전 세계 각국의 다양한 연구소에서는 감염 확산 방지를 위해 원자외선(Far UV-C 222㎚)을 이용한 연구를 하고 있습니다. 결과적으 로, COVID-19 대유행으로 원자외선(Far UV-C 222㎚) 시장은 상당한 성장을 보이고 있습니다.

지역별로 원자외선(Far UV-C 222㎚) 시장 동향은 북미(미국, 캐나다 및 멕시코), 유럽(영국, 독일, 프랑스, 이탈리아 및 기타 유럽), 아시아 태평양(중국, 일본, 인도, 한국 및 기타 아시아 태평양 지역) 및 남미(라틴 아메리카, 중동 및 아프리카). 북미 시장은 예측 기간 동안 가장 높은 속도로 성장할 것으로 예상됩니다.

원자외선(Far UV-C 222㎚) 시장의 성장에 영향을 미치는 중요한 요소는 SARS-CoV-2와 같은 공기를 통한 전염병 균에 대한 급증과원자외선(Far UV-C 222㎚)이 공기살균에 매우 효과적이라는 것입니다.

나노씨엠에스는 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프에 230nm 이상의 빛을 제어하는 필터를 적용해 230nm 이상의 자외선이 방출되지 않는 것을 광생물학적 특성분석(IEC 62471)을 통해 확인했습니다.

(다) 제품 개발 계획

당사의 인체에 무해한 222㎚ 파장의 바이러스 사멸 램프 제품은 2021년 하반기 부터 원자외선(Far UV-C 222㎚)램프를 양산하고 KC/ UL 인증을 받아 북미지역에 수출을 진행하고 국내에 시범 적용하여 사례를 만들어 가고 있습니다

우선 북미지역에서 보편적으로 적용하고 있으며 한국은 제한적으로 설치하여 사례중심으로 효과를 얻고 있습니다. 병원, 요양병원에 유동 인구가 많고 전염이 많을 곳을 예상하는 장소 로비, 휴게실, 복도 등 사례를 만들기 위해 제안하고 있습니다.

설치사례에서 확진자가 발생되지 않거나 줄어드는 결과를 얻고 있습니다.

- 현대삼호중공업 대형 원유운반선 'VL 브라이트'호 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프 공급

- 한화 포레나 '청주매봉' 견본주택 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프 적용 및 시범운영

- 천안 복자여자 중 고등학교 및 경기도 화성 이솔고등학교 급식실 원자외선(Far UV-C 22 2㎚) 램프 공급 - 치과 의원 및 한의원의 진료실, 환자대기실 및 치료실내부 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프 공급- 고려 특수선재 국내 사업장 및 미국 사업장 휴게시설 및 회의 시설 등원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프 공급

하버드의대 Ed Nardll교수의 WHO 발표에서는 마스크/자연환기/ 공기 청정기가 모두 동작했지만 이로는 부족하고 바이러스의 전파를 막기 위해서는 ACH (High Air Change_강력한환기) 및 다른 방법 필요하다고 하였으며, 공간 살균을 방법은 아래와 같이 발표하였습니다.

1) 자연적 환기 - 별 효과 없음

2) 기계적 환기 - 바뀌는 공기의 양이 제한적

3) 공기청정기 - 바뀌는 공기의 양이 제한적

4) 살균 자외선(GUV)을 이용한 공기 살균은 방의 위쪽을 살균이 가장 이용 가능한 방법으로 1942년 논문에서 방 위쪽(천장)을 살균하여 가장 전염성이 높은 홍역의 전염을 줄여주는 효과를 발표

5) 살균자외선(GUV) 254nm 대역 자외선 경우 인체의 유해성으로 공간 하부 살균 불가 전체 방을 살균하려면 인체에 독성이 있어 사람이 없는 상태에서 살균하거나 천정(상부공기)을 살균

6) 사람이 생활하고있는 전체 방의 살균은 원자외선(Far UV-C 222㎚) 빛이 가장 직접적이고 안전하게 효과적이며, 원자외선(Far UV-C 222㎚) 대역(공간전체살균)은 가장직접적이고 상시적인 효과적 살균이 가능 국내 최초로 Lab 환경에서의 실험결과를 바탕으로 실제상황과 유사한 환경인 공기중의실험결과로 한층 더 높은 공기중 바이러스 사멸에 대한 결과가 입증되었습니다. 공기중 살균의 경우 표준에서 요구하는 부유세균살균의 기준은 저감률 80% 이상으로 나노씨엠에스의원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프 시험결과는 96.8%로 공기중살균표준 기준 이상 결과로 검증으로 신뢰성 확보하였습니다.

조류독감 바이러스 사멸 효과 확인국제 저널 ‘Journal of Veterinary Science Medicine(수의 과학 및 의학 저널)’에 ‘인플루엔자 A 바이러스에 대한 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프의 항바이러스 효과 조사’로 논문 게재를 통해 조류독감 바이러스 사멸 효과를 입증하였습니다.

국내에서 조류독감은 철새들의 이동이 활발한 늦가을에 주로 발생합니다. 최근에도 전국에서 조 류독감이 연쇄적으로 발생하며 가금농장에 비상이 걸린 상황입니다. 그러나 당사가 개발한 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프가 조류독감 바이러스에 탁월한효과가 있다는 사실이 밝혀지며 앞으로는 이같은 피해를 예방할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 향후 가금 농장 등에 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프의 시범설치사업을 추진할 계획이며, 이를 통해 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프의 사업 영역을 확대해 나갈 계획입니다. 미국 인증기관으로부터 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프를 이용 생활방역에 필요한 6가지 병원균 사멸효과 인증 미국의 CLIA(미국임상검사 실험실 인증) 및 CAP(미국병리학회)의 인증기관인 Innovative Bioanalysis로부터 SARS-CoV-2, 인플루엔자 A, RSV(호흡기세포융합바이러스), 대장균, C Diff.(장염균), MRSA(황색포도상구균)등 여섯가지 병원균에 대한 시험결과 여섯가지 병원균 모두 20분만에 99.9%이상 감소율을확인. 이 실험은 18.1㎥의 chamber에서 원자외선(Far UV-C 222㎚) 램프를 조사하여바이러스 표준균의 사멸을 시험한 결과입니다.이 결과는 병원균에 민감한 의료기관들 및 최근 관심을 받고 있는 산후조리원, 식당 등을 포함한 다중이용시설에서 호흡기세포융합바이러스(RSV)에 대한 실험을 포함하고 있어 국내의 다중이용시설에 대한 수요와 해외 병원들의 영업에 상당한 기여를 할것으로 예상됩니다.