[성균관대학교 창업중심대학 스타트업 CEO] 홀로그래픽 현미경 기술을 기반으로 시료를 비파괴적으로 관찰할 수 있는 광학 솔루션을 제공하는 기업 ‘파이큐랩’

양태석 파이큐랩 대표

-왜곡 요소인 수차와 산란을 효과적으로 보정해 내부 구조를 보다 정확하게 시각화할 수 있어

-시료 내부의 3차원 구조와 위상 정보를 정량적으로 복원할 수 있어, 시료를 절단하거나 손상하지 않고도 정밀한 분석이 가능

파이큐랩(PHIQLAB) 홀로그래픽 현미경 기술을 기반으로 시료를 비파괴적으로 관찰할 수 있는 광학 솔루션을 제공하는 스타트업이다. 양태석 대표(49)가 2024년 1월에 설립했다.

“고려대학교 교원 기술창업 기업으로, 연구실에서 축적해 온 원천 기술을 바탕으로 기존에는 실험실 수준에 머물러 있던 고급 광학 기술을 실제 의·생명 분야와 산업 현장에서 활용할 수 있는 비침습·비파괴 검사 기술로 확장 적용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 현재는 생명 시료 내부 분석을 비롯해 반도체, 디스플레이, 이차전지 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 비 파괴 광학 검사 장비를 중심으로 기술 고도화와 사업화를 추진하고 있습니다.”

파이큐랩의 핵심 아이템은 반사형 홀로그래픽 현미경에 적응광학(Adaptive Optics, AO) 기술을 결합한 비파괴 광학 검사 시스템이다. 기존 광학 현미경은 시료 내부로 빛이 진행하는 과정에서 발생하는 산란과 광학 수차로 인해 내부 구조를 선명하게 관찰하는 데 한계가 있었지만, 파이큐랩의 기술은 이러한 왜곡 요소인 수차와 산란을 효과적으로 보정해 내부 구조를 보다 정확하게 시각화할 수 있다. 이를 통해 시료 내부의 3차원 구조와 위상 정보를 정량적으로 복원할 수 있어, 시료를 절단하거나 손상시키지 않고도 정밀한 분석이 가능하다.

“궁극적으로 이 기술은 세포와 조직 등 의생명 시료의 비침습 진단을 가능하게 할 뿐 아니라, 반도체 첨단 패키징, 디스플레이의 폴딩 영역, 2차전지 전극과 같이 내부 결함 검사가 중요한 산업 분야에서도 활용될 수 있습니다. 파이큐랩은 이러한 기술을 연구 장비 수준에 머무르지 않고, 실제 산업 현장에서 적용 가능한 비파괴 검사 솔루션으로 구현하는 데 집중하고 있습니다.”

파이큐랩의 가장 큰 경쟁력은 시료 내부를 투시하듯 비파괴 방식으로 관찰할 수 있다는 점이다. “기존 광학 검사에서 한계로 여겨졌던 산란과 수차 문제를 직접 보정할 수 있는 적응광학(AO) 기술을 홀로그래픽 현미경에 완성도 높게 적용했습니다. 단순히 3차원 프로파일 이미지를 얻는 수준을 넘어, 내부 구조를 왜곡 없이 정량적으로 분석할 수 있어 기존 광학 장비로는 확인하기 어려웠던 내부 구조의 미세 결함까지 시각화할 수 있습니다. 기존의 공초점 현미경이나 X-ray CT 기반 검사 기술이 해상도, 장비 규모, 환경적 제약 측면에서 한계를 갖는 반면, 파이큐랩의 홀로그래픽 현미경은 고해상도·비파괴·현장 적용성을 동시에 만족시킬 수 있다는 점에서 차별성을 갖는다고 할 수 있습니다.”

반사 형태의 이미징 시스템을 기반으로 하기 때문에 다양한 산업 샘플에 적용이 가능하며, 완성형 장비뿐 아니라 기존 검사 장비에 추가(add-on) 적용할 수 있는 모듈 형태로도 구현할 수 있어, 산업 현장의 도입 장벽을 낮춘 것도 중요한 강점이다.

“무엇보다 연구 논문과 특허로 검증된 원천 기술을 바탕으로 시제품을 제작해 데모와 시연까지 진행하고 있다는 점에서, 기술의 실현 가능성과 향후 확장성이 파이큐랩의 핵심 경쟁력이라고 생각합니다.”

파이큐랩의 AO 적용 홀로그래픽 현미경 기술은 산업 분야에 처음 적용되는 기술인 만큼, 초기 단계에서는 대규모 마케팅보다는 기술 신뢰도 확보를 중심으로 한 판로 개척 전략을 취하고 있다. 국내외 대학과 정부출연연구소, 기업의 R&D 센터를 주요 타겟으로 설정하고, 실제 샘플을 활용한 데모와 시연을 통해 기술의 차별성과 실효성을 직접 검증받고 있다. 이를 통해 연구 및 선행 공정 단계에서 요구되는 비파괴 내부 분석 수요를 충족시키며, 신뢰성 있는 레퍼런스를 차근차근 확보하고 있다.

“확보된 실사용 데이터와 고객 피드백을 기반으로 반도체, 디스플레이, 2차전지 검사 장비 업체와의 협력을 추진해, 기존 장비에 적용 가능한 모듈 형태의 공급 방식으로 판로를 확장해 나갈 계획입니다. 즉, 기술 검증을 통해 신뢰를 쌓고, 협력을 통해 시장에 진입하는 단계적인 방식으로 마케팅과 사업화를 동시에 추진하고 있습니다. 실제 데모를 접한 연구자들은 기존에는 시료를 파괴한 후에야 확인할 수 있었던 내부 구조를 그대로 확인할 수 있다는 점이 인상적이라는 반응을 보였습니다.”

현재 파이큐랩은 기술 고도화와 시장 검증 단계에 있으며, 여러 투자사와의 미팅을 통해 사업 성과 기술 경쟁력을 검토받고 있다. 이러한 기술 검증을 기반으로 중반 이후 TIPS 프로그램을 통한 투자 유치를 계획하고 있으며, 확보된 자금은 AO 제어 알고리즘과 홀로그래픽 재구성 소프트웨어 고도화, 산업 현장 적용을 위한 제품 안정성 강화에 집중적으로 활용할 예정이다.

“투자 유치를 계기로 핵심 인력을 단계적으로 확충해, 기술 완성도를 높이고 본격적인 사업 확장을 준비하고자 합니다. 파이큐랩은 단기적인 자금 확보에 집중하기보다 기술 경쟁력과 시장 신뢰를 기반으로 한 지속 가능한 성장을 목표로 투자 유치를 추진하고 있습니다.”

양 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “파이큐랩의 시작은 기업의 설립이 아니라, 함께 공동연구를 진행해 온 교수진과 대학 연구실에서 홀로그래픽 이미징 분야의 학술적 성과와 특허를 꾸준히 축적해 온 연구 과정에 있었습니다. 이러한 연구적 성과의 사업적 가능성을 높게 평가받아 고려대학교 기술사업화센터로부터 사업화 제안을 받게 되었고, 이후 창업 지원 프로그램을 통해 본격적으로 시장 수요를 조사하게 되었습니다. 그 과정에서 시료 내부를 비파괴로 관찰해야 하는 의생명 및 산업 분야의 수요가 지속적으로 존재함에도 불구하고, 이를 충분히 충족할 수 있는 광학 검사 기술이 아직 현장에 구현되지 않았다는 점을 직접 확인하게 되었습니다. 공동 연구를 통해 축적해 온 기술이 실제 현장의 기술적 공백을 해결할 수 있다는 확신이 파이큐랩 창업을 결심하게 된 가장 큰 계기였습니다.”

창업 후 양 대표는 “한 가지 분명하게 기억에 남는 순간은 연구실에서 논문과 데이터로만 존재하던 기술이 실제 장비로 구현되어, 연구실 구성원이 아닌 외부 사람들 앞에서 정상적으로 작동하며 결과를 모니터로 보여주었을 때”라고 말했다.

“과거에는 학술적으로 의미 있는 성과를 얻었다고 생각하면서도 ‘이 기술이 과연 실험실 밖에서도 활용될 수 있을까?’라는 질문을 계속 스스로에게 던져왔습니다. 그러나 이제는 실제 사용되고 있는 샘플을 비파괴로 관찰하는 데모를 통해 기술의 필요성과 가치를 직접 보여줄 수 있게 됐습니다. 특히 기존 검사 방식으로는 확인하기 어려웠던 내부 구조를 시각화했을 때, 타 분야 연구자들이 실제 산업 현장 적용 가능성을 이야기해 줄 때 큰 보람을 느꼈습니다. 연구 성과가 논문을 넘어 산업 현장의 문제를 해결하는 도구로 이어지고 있다는 점이 창업을 통해 얻은 가장 큰 의미라고 생각합니다.”

현재 파이큐랩의 핵심 멤버는 총 3인의 대학 교원으로, 양 대표를 중심으로, 핵심 기술 개발을 총괄하는 최영운(CTO)과 연구 전반에 대한 방향성과 기술 자문을 담당하는 강성삼 (TA)으로 구성됐다.

“모두 10년 이상 대학의 연구 현장에서 광학 이미징과 홀로그래픽 기술을 선도해 온 인력으로, 원천 기술 개발부터 시제품 구현까지 직접 수행할 수 있는 연구 중심의 팀 구조를 갖추고 있습니다. 현재는 핵심 기술의 고도화와 시제품 완성에 집중하고 있으며, 향후 사업화 단계에 맞춰 광학 및 소프트웨어 분야 인력을 단계적으로 확충할 예정입니다.”

앞으로의 계획에 대해 양 대표는 “파이큐랩의 단기적인 목표는 AO 기반 홀로그래픽 현미경 기술을 실제 산업 현장에서 안정적으로 활용할 수 있는 수준까지 완성하고, 연구소 및 선행 공정을 중심으로 확실한 레퍼런스를 확보하는 것”이라며 “이를 통해 기술에 대한 신뢰도를 높이고, 비파괴 내부 분석이 필요한 생명 및 산업 분야에서 실질적인 문제 해결 도구로 자리 잡는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.

“중장기적으로는 현재의 완성형 장비 공급을 넘어, 반도체, 디스플레이, 이차전지 전극의 첨단 검사 장비에 적용할 수 있는 모듈 형태로 기술을 확장해 보다 넓은 산업 현장에 자연스럽게 스며드는 것을 지향하고 있습니다. 궁극적으로는 파이큐랩의 광학 기술이 ‘볼 수 없는 내부를 본다(See the unseen)’는 슬로건 아래 새로운 비파괴 검사 표준으로 자리 잡을 수 있도록, 기술 중심의 지속 가능한 기업으로 성장해 나가고자 합니다.”

설립일: 2024년 1월
주요사업 : AO기술이 적용된 반사형 홀로그래픽 현미경을 기반으로, 시료 내부를 비파괴·비침습적으로 관찰할 수 있는 광학 검사 솔루션 개발
성과 : 연구실 수준의 원천 기술을 시제품으로 구현, 대학, 연구기관 및 기업 R&D 센터를 대 상으로 데모 및 기술 검증을 진행하며 사업화 가능성 검증

이진호 기자 jinho2323@hankyung.com