영인에이스가 사중극자를 직접 설계·제조하는 이유

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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.

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그렇다면 질량분석기의 성능을 결정하는 핵심 부품은 무엇일까요?

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

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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.

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쉽게 말하면,

원하는 물질만 골라내는 "선별기" 역할을 수행합니다.

이 과정의 정밀도가 높을수록

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• 감도(Sensitivity)

• 분해능(Resolution)

• 정량 정확도(Accuracy)

가 향상됩니다.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.