[글로벌프론티어사업단 창업기업 소개] 극미량 원소 분석을 위한 3차원 나노구조체 SERS Chip ? ㈜피코파운드리
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    작성일 : 2022-08-26

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㈜피코파운드리는 한국과학기술원 신소재공학과 교원 및 졸업생이 창업한 기업으로 (최용원대표, 2018년 7월)으로 2018년도 미래과학기술지주에서 시드 투자를 받았고, 2019년 기술보증기금에서 Pre-A 투자를 유치하여 사업을 추진하고 있습니다.

 

 

한국과학기술원에서 10nm급 나노구조체 Transfer Printing 기술, 세라믹기술원에서 다차원 나노구조체 전사를 위한 Thermal-nano Transfer Printing 기술 및 한국과학기술연구원에서 플라즈모닉 구조체 기술을 이전받아 핵심기술을 확보하고 양산화 기술을 개발하여 국내 유일의 SERS Chip 공급업체가 되었습니다.

 

현재 특허 11건 (등록 6건, 출원 5건)에 대한 실시권 및 특허를 출원하였고, 해당 특허들을 기반으로 3건의 사업화 R&D 과제를 수행하며 신제품을 개발함으로써 국내 및 해외에서 점진적으로 매출액이 증가하고 있고 응용분야가 확대되고 있습니다.

 

최근 건강한 삶, 쾌적한 환경, 안전한 먹거리에 대한 수요가 급증함에 따라 선제적, 예방적 조치를 위해 극미량 물질 검출기술이 대두되고 있으며, 특히 고령화 사회에 진입하면서 암세포, 알츠하이머와 같은 질병 유발 물질의 높은 민감도와 편의성을 만족하는 고성능 검출기술이 요구되고 있습니다.

 

㈜피코파운드리의 SERS(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, 표면증강라만분광법)은 레이저와 같은 빛을 이용하여 분석하고자 하는 물질의 분자 진동에 의한 산란광 파장 변화를 감지하고, 플라즈모닉 공명효과를 통해 신호의 세기를 증폭시킴으로써 극미량의 물질을 정량 및 정성적으로 분석할 수 있는 기술입니다.

 

기존의 질량 분석법(Mass Spectroscopy) 보다 손쉽고, 빠르고, 간편하며, 설비의 경량화가 가능하여 SERS 기술은 차세대 분석기술로 각광을 받고 있습니다.

 

 

 

전사 프린팅 기반의 3차원 나노구조체의 적층 기술은 경쟁 제품의 무작위 구조체 기술 대비 민감도가 10배 이상 높아 극미량의 물질 분석이 가능하며, 잘 정렬된 구조를 가지고 있어 분석의 재현성이 우수하여 기술적으로 구조 및 성능 혁신을 이루었으며, 나노와이어 및 나노파티클 형태의 제품을 출시함으로써 국내외 50여개 이상의 기업/기관에 판매실적을 확보하였습니다. 

 

 

 

웨이퍼 기반의 전사 프린팅 기술은 웨이퍼 대면적화를 통해 생산성을 획기적으로 개선하고, 열전사 공정을 적용하여 수율을 개선함으로써 원가경쟁력을 확보할 수 있으며, 패턴의 선폭을 미세화시킴으로써 SERS의 성능을 개선할 수 있습니다. 

 

현재 2종의 제품군에서 2022년말 4개 제품, 2023년 이후 8개 제품군로 Line-up을 확대해 나감으로써 응용분야별 맞춤형 SERS Chip을 공급할 계획입니다. 

 

 

 

 

극미량 물질 검출은 매우 작은 농도의 타겟 물질을 선택적으로 검출하여 각종 위협으로부터 인류의 생존권을 보호할 수 있는 기술로써 질병의 조기진단을 통한 사회적 비용 절감, 식수 및 식품 오염에서 기인하는 질병으로부터 인류를 보호할 수 있습니다.

 

향후 제약, 생명과학, 공업화학, 환경, 식품, 의료 등 다양한 분야로 응용분야가 확대될 것으로 예상되며, 특히 유해 물질의 검출, 질병 조기진단 센서, 휴대용 헬스케어 센서, 바이오디펜스 분야에서 많은 개발이 이루어지고 있습니다.

 

 

 

현재 진단시장은 ELISA가 시장을 주도하고 있으나 선택적 분석이 가능한 SERS Chip 신제품을 출시함으로써 진단시장으로 진출하기 위해 국내외 다양한 기관과 협업을 추진하고 있으며, 향후 알츠하이머와 같은 질병 진단 및 암조기 진단시장으로 진출함으로써 사업 영역을 확대해 나갈 예정입니다.

 

또한 세포 및 단백질 분석은 신호가 약하고 복잡하여 해석에 어려움이 있어 Machine Learning을 도입하여 복잡한 신호내에서 분석하고자 하는 패턴의 변화를 정확히 읽어내는 분석 알고리즘을 한국과학기술원과 협력하여 개발하고 있습니다.

 

이를 통해 단순한 SERS Chip 판매에 그치지 않고 분석 알고리즘까지 제공하는 Total 분석 기업으로 성장할 비전을 가지고 있습니다.