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자료실 The Expert of Mass Spectrometry

  • 15 2026.06
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질량분석기의 핵심은 왜 ‘쿼드로폴(Quadrupole)’일까?

영인에이스가 사중극자를 직접 설계·제조하는 이유

질량분석기(Mass Spectrometer)는 다양한 산업 분야에서 물질을 분석하는 대표적인 정밀 분석 장비입니다.

환경 시료 속 중금속을 분석하거나, 반도체 공정의 불순물을 확인하고,

의약품의 품질을 검증하는 과정에서도 질량분석기가 사용됩니다.

그렇다면 질량분석기의 성능을 결정하는 핵심 부품은 무엇일까요?

많은 분석 전문가들은 그 중심에 쿼드로폴(Quadrupole, 사중극자)이 있다고 이야기합니다.


쿼드로폴(사중극자)이란?

쿼드로폴은 4개의 정밀 금속 로드(Rod)로 구성된 질량 필터입니다.

질량분석기 내부에서 생성된 이온들은 쿼드로폴을 통과하게 되는데,

이 과정에서 특정 질량을 가진 이온만 선택적으로 통과시키고 나머지는 제거합니다.

쉽게 말하면,

원하는 물질만 골라내는 "선별기" 역할을 수행합니다.

이 과정의 정밀도가 높을수록

  • 감도(Sensitivity)

  • 분해능(Resolution)

  • 정량 정확도(Accuracy)

가 향상됩니다.

 

왜 쿼드로폴 제조가 어려울까?

쿼드로폴은 단순한 금속 막대가 아닙니다.

로드의 직진도와 정밀도는 물론,4개의 로드가 정확한 위치에 배치되어야 하며,

RF/DC 전기장이 안정적으로 형성되어야 합니다.

수 μm(마이크로미터) 수준의 가공 오차도 분석 성능에 영향을 줄 수 있기 때문에

정밀 가공과 조립 기술이 매우 중요합니다.


어떤 산업에서 쿼드로폴을 사용할까?

사실 쿼드로폴은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 많은 산업에서 활용됩니다.

반도체 산업

반도체 공정에서는

  • 초순수(UPW)

  • 공정 화학물질

  • 웨이퍼 오염

등을 분석해야 합니다.

이 과정에서 ICP-MS와 같은 질량분석 장비가 활용됩니다.


환경 분석

환경 분야에서는

  • 중금속 분석

  • 수질 분석

  • 토양 분석

  • 대기 분석

등을 위해 질량분석 기술이 사용됩니다.

국가 연구기관과 시험·검사기관에서도 널리 활용됩니다.


식품 및 제약 산업

식품 속 유해 금속,

의약품 내 불순물,

원료 품질 검증 등에도 질량분석기가 사용됩니다.

최근에는 국제 규제 강화로 인해 극미량 분석의 중요성이 더욱 커지고 있습니다.


화학·바이오 연구

대학 연구실과 정부출연연구기관에서는

새로운 소재 개발과 화학 분석을 위해 질량분석기를 활용하고 있습니다.


영인에이스는 쿼드로폴을 직접 설계·제조합니다

영인에이스는 질량분석기의 핵심 부품인 쿼드로폴을 자체 기술로 설계하고 제조하고 있습니다.

이미지에서 볼 수 있듯이

  • 설계

  • 정밀 가공

  • 조립

  • 양산

까지의 과정을 직접 수행하고 있습니다.

이를 통해 질량분석기의 핵심 기술을 자체적으로 확보하고 있으며,

국산 질량분석기 개발에 필요한 기술 역량을 축적해 나가고 있습니다.


왜 중요한가?

질량분석기는 단순히 외형만으로 완성되는 장비가 아닙니다.

실제 성능은 내부 핵심 부품의 정밀도에 의해 결정됩니다.

특히 쿼드로폴은 질량분석기의 감도와 정확도에 직접 영향을 주는 핵심 구성 요소입니다.

따라서 쿼드로폴을 직접 설계하고 제조할 수 있다는 것은

단순 장비 조립을 넘어 질량분석기의 핵심 기술을 이해하고 구현할 수 있는 역량을 의미합니다.


영인에이스의 방향

영인에이스는

  • ACE 1100 IMR-MS (Ion Molecule Reaction Mass Spectrometer)

  • ACE 3000 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)

를 개발하며 질량분석 기술의 국산화를 추진해 왔습니다.

앞으로도 핵심 부품 기술과 분석 시스템 개발을 지속하며 국산 질량분석기 기술 경쟁력 강화에 기여해 나갈 계획입니다.

 


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