나노씨엠에스 분기보고서 (2022.03)
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

(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 화평법, 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 2단계(코버트) 보안요소로 적용되었고, 최근에는 UVA(표준파장 365㎚)와 UVC(표준파장 254㎚)를 혼합하여 2색 형광, 또는 UVA+UVB(표준파장 312㎚)+UVC를 모두 혼합하여 3색 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 / 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 여러 종류의 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 자외선과 적외선을 조사하면 각각 고유의 적외선을 발광하는 물질

당사에서 개발한 적외선발광체는 구체적으로 물질명을 공개할 수 없으나 Luminescent A B 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.

나. 주요제품 등의 가격변동 추이(단위: 천원)

품목 사업년도	2022년도	2021년도	2020년도

(제20기 1분기)	(제19기)	(제18기)

근적외선흡수/반사안료	내수	3,600	3,592	3,513

수출	422($357.72)	428($370.04)	642
($547.15)

적외선 발광체	내수	1,099	1,187	1,119

수출	- (-)	- (-)	- (-)

자외선 유기형광 안료	내수	2,971	1,451	2,358

수출	1,521 ($657.70)	1,285 ($1,157.88)	915
($545.29)

주1) kg(단위당) 평균가격을 기재
주2) 원화 수출금액은 각각의 수출신고필증에 기재된 환율을 적용하여 산출한 금액임.

다. 신물질 14건 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 완료하여야 상업적으로 유통이 가능하게 됩니다.

당사는 아래표에서 보는 바와 같이 14건의 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

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) 개발개요당사는 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 : LMS

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 스마트폰 시장은 2009년 이후 급격히 성장했지만 스마트폰 보급률(우측)이 포화상태에 접어들며 2015년 이후 스마트폰 시장 성장이 정체되고 있습니다.

출처 : IHS Markit, 2019

그럼에도 불구하고 한 대의 스마트폰에 사용되는 카메라 수량은 전/후면을 합칠 경우 3개 ~ 7개로 점점 늘어나고 있기에 카메라 필터 시장은 지속적으로 성장할 것으로 예측됩니다.

출처 : IHS Markit, 2019

또한 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, 2018

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

출처 : Yole, 2018

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 2020 년 108 억 달러 규모로 예측됩니다.

(라) 업계 현황 및 경쟁 상황

국내의 경우 광학필터에 적용되는 근적외선 차단 필름용 근적외선 흡수염료의 대부분을 일본의 JSR 및 일본화약에서 100% 수입해오고 있습니다. 최근 일본의 수출규제범위가 확대에 따른 국내기업들의 적용 제품 생산에 큰 어려움 예상됩니다.

출처 : 한국무역협회

2019년 7월 한일 무역분쟁으로 일본 독점 제품에 대한 국산화 기술 필요성 대두되었습니다. 현재 전 세계 스마트폰 시장에서 한국 기업이 차지하는 비중이 약 24.5%에 달하나, 근적외선 흡수 원자재의 경우 일본소재 업체인 JSR이 독점적으로 공급하고 있습니다. 이에,주요 소재의 국산화를 위하여 당사는 (주)엘엠에스 등과 컨소시움을 구성하여 일본의 JSR이 공급하는 적외선 흡수 필터를 대체할 수 있는 적외선 흡수 원자재를 개발하여 JSR 제품을 대체해 나갈 계획입니다.

(마) 제품 개발 계획

당사의 근적외선 흡수 염료를 활용한 근적외선 필터 제품은 2021년 2세대 제품을 출시하여 시판을 계획하고 있으며, 이후 기능 강화를 통해 3세대 제품 출시를 계획하고 있습니다.

[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 출시

2021~2024년	2단계	일본 JSR社의 블루필터(Blue Filter)를대체하기 위해 유사한 흡수스펙트럼인750~950㎚ 의 근적외선 흡수 파장 강화	3세대 제품 출시

(2) 첨단 보안소재에 적용되는 기능성 근적외선 흡수제

당사는 근적외선 흡수제를 이용한 위조방지 기술 개발에 대한 한국조폐공사와 컨소시움을구성하여 2020.06.12. 산업자원부가 진행하는 “1000㎚이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 이용한 IoT 기반 스마트 위조 방지 기술 개발”과제에 선정되었습니다.(정부출연금 26억 원/ 3년) 선정 과제의 세부 내용은 아래와 같습니다.

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

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.

(가) 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.

(나) 제품 개발 계획

당사의 1000㎚ 이상의 흡수영역을 가지는 근적외선 흡수제를 활용한 보안소재 제품은 2023년 첨단보안 인쇄시장에 제품을 출시하여 시판을 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	첨단보안 인쇄시장
제품 출시

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

(3)바이러스, 박테리아 사멸용 인체에 무해한 자외선 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 원 자외선(Far UVC)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 마이크로 프라즈마 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 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 원 자외선 222㎚(Far UVC) 램프

원 자외선 [Far UV-C ]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 원 자외선 (Far UVC 200~230nm)으로 구분하였습니다.

UV-C는 100~280nm의 파장 범위에서 자외선을 방출하는 빛 입니다. Far UV-C 222nm 원자외선은 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.

Far UV-C 222nm 원자외선은 미생물의 세포에 들어가 DNA 구조를 교란시켜 미세한 유기체를 비활성화합니다. 미생물은 재생 능력을 잃고 사멸됩니다. Far UV-C 222nm 원자외선의 살균 특성은 UV 방사선에 대한 내성을 키울 수 없기 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.

Far UV-C 222nm 원자외선 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. Far UV-C 222nm 원자외선은 염소 소독이 작동하지 않을 때 염소에 영향을 받지 않는 미생물에 대해 강력합니다.

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

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

지역별로 Far UV-C 222nm 원자외선 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.

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

나노씨엠에스는 프라즈마 222nm Grade가 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 Far UVC 222nm 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 유동인 구가 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 마이크로플라즈마 222nm(나노미터) 램프 공급

- 한화 포레나 '청주매봉' 견본주택 마이크로플라즈마 222nm(나노미터) 램프 적용 및 시범운영 중

- 천안 복자여자 중 고등학교 및 경기도 화성 이솔고등학교 급식실 마이크로플라즈마 222nm(나노미터) 램프 공급 - 치과 의원 및 한의원의 진료실, 환자대기실 및 치료실내부 마이크로플라즈마 222nm(나노미터) 램프 공급- 고려 특수선재 국내 사업장 및 미국 사업장 휴게시설 및 회의 시설 등 마이크로플라즈마 222nm(나노미터) 램프 공급

하버드의대 Ed Nardll교수의 WHO 발표에서는 마스크/자연환기/ 공기 청정기가 모두 동작했지만 이로는 부족하고 바이러스의 전파를 막기 위해서는 ACH (High Air Change_강력한 환기) 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 222nm(Far UV-C)빛이 가장 직접적이고 안전하게 효과적이며, Far UV C 222nm 대역(공간전체살균)은 가장직접적이고 상시적인 효과적 살균이 가능

[제품 개발 계획]

연도	단계	내용	제품출시

~2022년	1단계	인체에 무해한 222㎚ 파장의 바이러스 사멸 램프 양산 제품 출시 및 각 인증 획득	인증획득국가제품 출시

2022~2024년	2단계	인체에 무해한 222㎚ 파장의 바이러스 사멸 램프 양산 제품 본격 출시	세계시장제품 출시