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㈜에피솔루션은 중소벤처기업부가 주관하는 2025년도 초기창업패키지 지원사업 선정 기업으로 이름을 올리며, 차세대 광원 기술 개발의 주인공으로 주목받고 있다. 에피솔루션은 이번 사업을 통해 자사가 보유한 핵심 특허 기술인 ‘골짜기형 초격자 활성층 구조’를 적용한 고출력 중적외선 양자폭포레이저(QCL) 개발에 본격 착수한다.이번 과제는 국내에서 전량 수입에 의존하고 있는 QCL을 자립화하고, 동시에 방산·의료·환경·산업 분야로 응용 영역을 확장할 수 있는 기반을 마련하는 데 목적이 있다. 특히 에피솔루션은 “국내 최초 QCL 국산화 기업”이라는 목표를 내세우며, 가격 경쟁력과 기술 차별성을 동시에 확보해 국내외 시장을 선도하겠다는 비전을 제시했다.

[연구동기]
중적외선 양자폭포레이저(QCL)는 초미량 가스 감지, 국방용 적외선 장비, 의료 진단 등 다양한 산업의 핵심 광원으로 활용된다. 그러나 현재 국내에는 관련 생산 기업이 전무해 전량 수입에 의존하고 있으며, 높은 단가와 공급 불안정성이 지속적인 문제로 지적되고 있다. 이러한 상황에서 에피솔루션은 특허기술인 ‘골짜기형 초격자 활성층 구조’를 적용해 고출력·고신뢰성 QCL을 자체 개발함으로써, 산업적 수요 충족과 기술 자립을 동시에 달성하고자 한다.

[연구목표]
이번 연구의 목표는 7.7 μm 파장대역에서 1.5W 이상의 피크 출력, 그리고 상온 연속동작이 가능한 QCL 칩 패키지를 구현하는 것이다. 이를 통해 국내 최초 QCL 국산화 성과를 확보하고, 나아가 방산·의료·환경·산업 전반에 활용될 수 있는 고부가가치 광원을 공급하는 것을 목표로 한다. 단순히 국산화를 넘어 가격을 해외 제품의 절반 수준으로 낮추고, 소형화 및 방열 성능을 대폭 개선해 글로벌 경쟁력까지 확보한다는 전략이다.

[연구내용]
에피솔루션은 MOCVD 기반의 정밀 초격자 성장 기술을 바탕으로 ‘골짜기형 활성층 구조’와 Two-phonon resonance 설계를 적용해 고출력·저전력 QCL을 구현한다. 소자 제작 과정에서는 전자 누설을 최소화하는 공정과 발열을 억제하는 Epi-down 패키징을 도입해 상온에서도 안정적인 연속 동작을 가능하게 한다. 이렇게 완성된 QCL은 가스센서, 의료 진단, LiDAR, 국방 장비 등 다양한 분야에 적용되며, 국내 최초 QCL 국산화와 글로벌 시장 진출의 기반이 될 예정이다.