2017년에 설립된 씨에이티빔텍은 국내 탄소나노튜브(CNT) 기술 기반 엑스레이 전문기업으로 방사선 소스에서부터 부품, 장비까지 독자 기술을 보유한 기업이다. 씨에이티빔텍은 소재 부문 CNT전자방출원, 부품 부문 엑스레이튜브와 소스, 장비 부문 엑스레이 요소 장비 등에 대한 기술 특허 20여건을 보유하고 있다. 지난해 4월에는 소부장 스타트업 100에 선정되었고, 올해에는 ‘초격차 스타트업 1000+ 프로젝트’에도 뽑히는 등 방사선 분야의 기술력을 인정받고 있다.

씨에이티빔텍이 최근 배터리 내부의 구조적 결함과 이물질을 탐지할 수 있는 3D CT 검사장비를 출시했다. 기존의 2D 엑스레이 장비로는 발견하기 어려웠던 결함을 더욱 정확하게 확인할 수 있어, 배터리 폭발 사고를 방지하는 핵심 기술이 될 전망이다.

류제황 씨에이티빔텍 대표는 “배터리 제조 과정에서 빠른 검사와 내부 결함 탐지를 동시에 충족시키기가 쉽지 않았지만, 기존 3D CT 기술의 한계였던 검사 속도 문제를 해결해 생산라인에 적용할 수 있게 된 것이 이번 제품의 가장 큰 특징”이라고 설명했다. 씨에이티빔텍은 이미 의료 분야에서 방사선 기술을 활용한 경험을 바탕으로, 2년 전부터 배터리 검사 솔루션을 개발해왔다.

또한 씨에이티빔텍은 배터리와 의료 분야에 이어 반도체와 디스플레이 분야의 니즈도 파악, 향후 반도체 시장으로의 진출을 준비 중이다. 올해 50억원의 매출을 계획하고 있으며, 내년에는 100억 원 이상의 매출을 목표로 하고 있어 큰 폭의 성장이 기대된다.

씨에이티빔텍 류제황 대표를 만나 CNT 기반의 3D CT 기술과 시장 전망에 대해 들어봤다.

- 최근 언론 보도를 보면 두 종류의 3D CT 검사장비를 출시했다는 기사가 있는데 어떤 기술입니까? 기존의 2D 엑스레이 검사장비로는 발견하기 어려웠던 배터리 내부의 구조적 결함이나 이물 등을 탐지할 수 있다고 나와 있던데요.

“최근 배터리 산업에서 폭발 사고가 이슈가 되고 있는데, 저희가 이 문제에 대한 솔루션을 제시했다고 보시면 되겠습니다. 배터리 제조 과정에서는 빠르게 검사를 해야 한다는 요구와 보이지 않는 내부 결함을 찾아내야 한다는 요구가 동시에 존재하는데, 이 두 가지를 모두 충족시키기가 쉽지 않습니다.

저희 팀은 의료 분야에서 폐암 진단을 위해 방사선 기술을 활용한 경험이 있습니다. 이러한 경험을 바탕으로, 2년 전부터 배터리 검사를 위해 방사선 솔루션을 적용해 보기로 했습니다. 처음에는 산업 분야에서 정확히 어디를 목표로 해야 할지 몰랐지만, 여러 컨설팅 및 산업계 분들과의 만남을 통해 방향을 잡을 수 있었습니다.

배터리 제조 과정에서 이물 검사, 용접 검사, 그리고 오버행이라고 불리는 정렬도 확인 작업에 저희 엑스레이 기술을 적용하면 사업을 확장할 수 있을 것이라는 제안을 받고 시작하게 되었습니다.”

- 보통 병원에 가면 엑스레이를 찍는다, CT를 찍는다는 말을 많이 듣는데요, 2D 엑스레이와 3D CT는 어떻게 다른가요?

“몇 년 전만 해도, 담배를 피우는 남성분들이 병원에 가면 엑스레이로 폐를 찍곤 했습니다. 그런데 폐 결절이나 폐암이 있어도 엑스레이로는 보이지 않는 경우가 많았어요. 그래서 환자가 병원을 찾았을 때 이미 너무 늦은 경우가 많았죠. 하지만 최근 2~3년 전부터는 건강검진에서 CT를 권장하고 있습니다. CT를 찍으면 폐 결절이나 폐암을 훨씬 더 조기에 진단할 수 있습니다.

배터리도 비슷한 상황입니다. 지금까지는 배터리 검사를 엑스레이로만 진행해왔습니다. 엑스레이로 품질검사를 하고, 그 결과를 바탕으로 배터리를 자동차 제조사에 공급했죠. 그런데 자동차 배터리 안에 이물이 있거나 쇼트(단락)가 발생하는 경우가 생기는 상황이 발행하게 된 것이죠. 마치 폐암처럼 사전에 제대로 파악되지 않는 것과 같은 상황이 발생한 겁니다. 그래서 엑스레이로는 결함이 있는지 없는지 구분하기 어렵지만, CT 검사를 하면 결함이 있는 배터리를 더 정확히 걸러낼 수 있어서 관심이 높아진 것이죠.”

- 2D 엑스레이는 평면으로 한 번 찍는 것이고 3D CT는 단층 촬영이라고 해서 여러 곳을 찍어서 합성하는 방식인가요?

“그걸 먼저 설명해 드렸으면 이해하기 쉬웠을 것 같습니다. 엑스레이는 우리 몸을 통과하면서 밀도 차이를 이용해 이미지를 만들어냅니다. 예를 들어, 심장이나 뼈를 보고 싶어도 뼈, 간, 폐 등이 모두 한꺼번에 겹쳐져 나오기 때문에 특정 질환을 정확히 분석하기가 어렵죠.

배터리도 마찬가지입니다. 원통형 배터리, 각형 배터리 등 다양한 모양이 있지 않습니까? 특정 부분만 정확하게 봐야 하는 상황에서 엑스레이로만 찍으면 앞뒤 면이 겹쳐진 상태의 이미지가 나오기 때문에 결함을 정확히 찾아낼 확률이 떨어집니다.”

- 그런데 배터리 셀을 생산하는 회사들이 기존에는 2D 엑스레이로 검사를 진행했다는 말이죠? 저도 배터리 셀 업체에서 3D CT를 도입하고 싶은데 속도가 너무 느리다든지 하는 문제 때문에 도입을 꺼렸었는데 최근에야 일부에서 3D CT를 도입한다는 얘기가 나오고 있는 것으로 들었습니다. 속도에 대한 문제를 해결한 것인가요?

“검사 시스템을 설계할 때, 그 안에 적용되는 검사 메커니즘이나 원리를 깊이 이해하면 더 효율적이고 최적인 솔루션을 찾을 수 있습니다. 하지만 그동안에는 방사선 소스, 특히 전자를 제어하는 원천 기술에 대한 이해가 부족한 팀들이 검사 솔루션을 제공하다 보니 미진한 부분이 있었습니다.

즉, 방사선 소스에 대한 원천 기술을 보유하고 있어야 시스템 통합 측면에서 최선의 해결책을 찾을 수 있는데, 저희처럼 소재와 부품 기술에 집중해 온 팀들이 이런 면에서 더 나은 솔루션을 제공할 수 있다고 생각합니다. 또한, 저희는 협력기관과의 기술적 협력을 통해 속도에 대한 고객의 요구에 맞게 여러 가지 기술을 제시할 수 있습니다.

예를 들어, 기존에는 하나로만 찍었을 때 그 결과가 제한적이었는데, 작은 엑스레이 10개, 20개, 혹은 30개를 동시에 활용하자는 논의도 진행되고 있습니다. 방사선 소스의 핵심 기술을 보유한 팀들이 더 많은 아이디어를 발굴할 수 있습니다. 고객의 니즈를 정확히 파악하고, 그에 맞는 대안을 제시할 수 있는 능력을 갖추고 있는 것이 저희의 강점입니다.”

- 그래서 속도는 얼마나 줄였습니까?

“검사는 면적을 기준으로 하는데 4x4m 정도 크기를 기본 유닛으로 보고 있습니다. 각형 배터리의 경우, 분당 약 35개의 배터리를 측정할 수 있는 속도, 즉 35ppm 정도가 됩니다.

원통형 배터리는 조금 더 느립니다. 각형 배터리는 핸들링이 쉬운데 원통형 배터리는 말린 실린더 형태라서 쓰러질 위험도 있고, 원점을 찾는 것도 중요하기 때문에 추가적인 요구 사항이 존재합니다.

원통형 배터리 중에서는 4680 배터리와 21시리즈 배터리가 있는데, 21시리즈는 날씬한 21mm 크기여서 32ppm 정도로 측정할 수 있습니다. 반면, 4680 배터리는 크기 때문에 속도가 절반 정도로 줄어듭니다.”

- 과거에는 2D 엑스레이로 한 번 찍어서 검사했다는 것인데, 2D 엑스레이는 몇 ppm 정도 나왔습니까?

“물류 쪽의 예를 보면, 2D 엑스레이는 150~200개 정도 찍을 수 있는 속도입니다. 저희는 3D CT로 분당 30개 정도 찍을 수 있는 역량을 갖고 있습니다.”

다른 회사의 CT 속도는 어떻습니까?

“기존에 열심히 잘 하던 팀들이 있어서 비슷하거나 조금 느리거나 한 수준이 아닐까 생각합니다.”

- 작년에는 매출이 크게 않았는데 올해 매출이 꽤 많이 늘어나는 것으로 되어 있는데요, 얼마 정도로 계획하고 있습니까?

“보수적으로 약 50억 원 정도 예상합니다.”

- 장비 몇 대를 판매하면 50억 원이 되나요?

“2대 정도 들어가면 될 것 같습니다.”

- 가격이 비싸네요. 어디 들어갑니까?

“저희는 고객사들과 직접 협력하기도 하지만, 주로 1차 벤더들과 함께 일하고 있습니다. 우리나라 1차 벤더 중에는 배터리 셀 제조사를 대응하는 팀들이 활성화되어 있고, 비전 센싱 기술을 활용하는 다양한 회사들이 있습니다. 이런 팀들과 현재 협력하고 있습니다.

저희가 1차 협력사에게 장비를 제공하면, 그 협력사가 대응하는 외국 기업이나 국내 기업에 최종적으로 장비를 공급하게 됩니다. 최근 동일한 장비 두 대를 공급했는데, 두 대의 규격이 조금씩 다르긴 하지만, 시연 및 검증을 위한 목적으로 제공된 것입니다. 이 장비를 바탕으로 고객사에게 데모를 진행하고, 이후 추가적인 영업 활동을 진행하게 됩니다.”

- 1차 협력사가 삼성이나 LG, 노스볼트, 테슬라 이런 곳에 영업을 잘 하면 그 회사도 좋고 씨에이티빔텍도 좋은 것이군요.

“그렇습니다. 삼성, LG 같은 경우에는 저희가 직접 협의하기도 합니다.”

- 현지 2D 엑스레이가 3D CT로 바뀌는 추세라고 생각하면 될까요?

“다 바뀌는 것은 물리적 환경도 있고 공간적 제약도 있고 해서 어려울 것 같습니다. 다만, 전기차 이슈가 계속 확대되고 있어서 3D CT로 가는 방향성은 분명하다고 보고 있습니다.”

- 배터리 셀 제조 라인의 구조가 어떻게 되는지는 모르겠지만, 통상 한 라인 당 몇 대의 장비가 필요한가요?

“통상적으로 한 라인을 30ppm 기준으로 하시더라고요. 조립이든 활성화든 한 라인의 마지막 단에 장비 한 대를 붙여서 전수조사를 하게 됩니다.”

- 장비 한 대의 가격의 25억 원 정도라고 하셨는데, 연간 수요가 얼마나 됩니까?

“경기가 좋아야 하겠지만, 연간 50대 이상으로 예측하고 있습니다.”

- 그러면 25억 원 곱하기 50대로 계산하면 전체 시장의 규모가 나오겠네요. 경쟁사들이 많습니까? 원천 기술을 가지고 있는 회사도 있고 방사선 소스를 사 와서 조립하는 회사도 있는 것 같던데요.

“많이 있습니다. 물류 분야에서 장비 사업하시던 분도 있고, 분석기나 검사기 사업을 하셨던 분도 있습니다.”

- 경쟁사와 비교했을 때 씨에이티빔텍의 경쟁력은 무엇입니까?

“방사선 소스의 원천 기술을 보유하고 있다는 점입니다. 좋은 검사장비를 만들려면 고품질의 부품이 필요한데, 그 부품의 핵심인 방사선 소스를 저희가 직접 설계하고 제작합니다. 방사선 소스 내부에는 전자총이 포함되어 있고, 전자방출원도 중요한 부분인데, 저희는 거기에 사용되는 소재를 직접 개발한 경험을 바탕으로 이 회사를 시작했습니다. 이러한 점이 기존의 메이커들과 차별화되는 저희만의 강점입니다.”

- 회사의 소개 자료나 과거 보도 기사들을 보면, CNT 전자방출원을 비롯해 엑스레이 튜브나 소스, 그리고 엑스레이 장비까지 다 직접 제작할 수 있는 기술을 보유하고 계신 것 같습니다. 이렇게 소재에서부터 부품, 장비까지 제조할 수 있는 회사가 더 있습니까?

“현재 우리나라에서는 없는 것으로 파악되고요, 외국에도 거의 없는 것 같습니다. 보통 세일즈나 비즈니스를 진행할 때는 어느 정도 안정화된 기술이나 상황을 기반으로 다음 단계로 진입하는 경우가 많지 않습니까? 그런데 저희는 대학 연구실에서 시작한 원천 기술을 하나씩 쌓아가다 보니 지금의 위치까지 오게 된 것입니다. 전략적으로 의도한 것은 아니었지만, 돌아보니 이렇게 되었더라고요.”

- 회사는 언제 설립하셨습니까?

“회사는 2017년에 생겼는데 제가 2022년까지는 학교에 집중하고 있었습니다.”

- 학교에서 어떤 연구를 하셨어요?

“학교에서 방사선 폐암 진단기를 개발했었습니다.”

- 2017년부터 2018년까지는 CNT 전자방출원을 개발하셨고, 2019년부터 2020년까지는 엑스레이 튜브 소스, 그리고 재작년에는 고해상도 엑스레이 소스를 개발하셔서 원천 기술을 모두 갖고 계시네요. 그러면 3D CT의 경쟁력은 어떻게 평가합니까?

“제품 측면에서 검사기를 본다면, 가장 중요한 두 가지 요소는 검사 속도와 해상도입니다. 예를 들어 100마이크로미터 크기의 이물질도 정확하게 검사할 수 있는 정도의 높은 해상도가 평가의 지표가 됩니다. 또한, 검사 속도와 관련해서는, 동일한 면적에서 저희 기술이 다른 경쟁사보다 1.5배 더 빠르다는 것이 중요한 차별점입니다.

방사선 소스 관점에서의 중요한 요소는 얼마나 깊이까지 엑스레이를 투과할 수 있느냐, 즉 관전압와 관전류, 그리고 해상도, 포칼 스팟 사이즈(Focal Spot Size) 등 이 세 가지 요소에서 저희 제품이 경쟁력을 갖추고 있습니다. 마지막으로는 가격이 중요한데, 당연히 경쟁력 있는 가격으로 제품을 제공하는 것이 최종 목표입니다.”

- 여러 가지 스펙들을 비교해 봤을 때 회사의 수준은 어느 정도라고 할 수 있습니까?

“소재, 부품, 장비는 각기 다른 안정성과 성능 요구 사항을 가지고 있습니다. 소재는 특히 더 높은 수준의 안정성이 요구되는 반면, 부품은 상대적으로 덜하죠. 저희는 그동안 개발한 기술을 항상 해외에 먼저 발표했습니다. 해외 학회나 논문을 통해 기술을 소개하고, 특히 의료용 분야에서 가장 권위 있는 학회에서 발표함으로써 학술적 인정을 받았습니다. 그 후에는 기존의 업계 리더들과 협력하여 검증 작업을 진행해왔습니다. 그만큼 안정적으로 검증된 수준이라고 할 수 있습니다.”

- 이 분야에서는 지멘스 같은 회사가 유명합니까?

“외국 회사 중에 검사장비로는 GE의 자회사가 있는데 장비만 제조하고요, 소스 쪽으로는 스위스, 미국, 일본, 독일 등에 여러 기업이 있습니다.”

소스 만드는 회사는 의료기기나 검사장비를 만든 회사에 소스를 판매하겠군요?

“네. 그런데 의료용과 산업용은 확실히 분리되어 있습니다. 방금 말씀드린 내용은 산업용 분야에 관한 이야기입니다. 산업용 방사선 소스 측면에서 보면, 핵심 부품 중 하나는 전자방출원이고 이와 함께 하우징, 진공 유지, 밀봉 기술 등이 포함됩니다.

이런 기술들은 여러 업체가 협력하여 같이 사용하고 있고, 초점 제어와 같은 부분은 다양한 벤더들과 영업망을 공유하면서 함께 사용되는 경우가 많습니다. 하지만 전자방출원은 독점적인 핵심 기술로, 이 부품이 전체 시스템의 성능을 좌우하는 중요한 역할을 합니다.”

- 산업 시장과 의료 시장이 서로 다르다고 말씀하셨는데, 어쨌든 씨에이티빔텍은 방사선 소스에 대한 핵심 기술을 보유하고 있고, 이를 직접 제작할 수 있어서 산업 시장에서 검사장비 분야로 나갈 수 있었던 것 아닙니까? 그러면 의료 시장은 어떻게 하고 있습니까? 의료기기를 직접 다 만드는 것은 아니죠?

“의료 장비도 직접 만듭니다. 저희가 소재부터 하나하나의 기술을 마스터한 셈이죠. 사실 큰 틀에서는 산업용과 의료용이 비슷합니다. 앞서 말씀드렸듯이 의료 분야에서도 폐나 머리를 3D로 봐야 하니까요.

저희 팀에는 좋은 컨소시엄이 있는데, A병원, S병원 같은 대기업이 운영하는 대형 병원에서 장비를 테스트했습니다. 의료용 장비는 사람에게 직접 사용되기 때문에 더 엄격한 품질 관리(QC)가 필요합니다. 또한, 저희는 보스턴에 있는 하버드 메디컬 스쿨과도 협력하여 연구를 진행하고, 장비 디자인도 함께 했습니다. 특히 머리 CT와 같은 응용 분야에 대한 협력 경험은 2022년까지 이어졌습니다.

의료 시장과 산업용 시장은 그 공간과 내용이 완전히 다르지만 진입하는 전략은 대동소이합니다.”

- 의료 쪽을 먼저 하려고 하셨는데 산업 쪽이 먼저 터진 것으로 봐야 하나요?

“두 분야를 같이 가고 있는데 타이밍이 조금씩 다릅니다. 처음에는 의료 분야에서 컨설팅을 제공하고, 원자력연구원이나 일반 기업부설 연구소와 같은 기관들과 협력해 수익을 창출했습니다. 이렇게 어느 정도 자금을 확보한 후에 산업용 분야로 진출하여 한 단계 더 나아가고, 다시 의료 분야로 돌아오는 방식으로 진행해야 한다고 생각합니다. 이런 순환적인 접근이야말로 저희처럼 원천 기술을 가진 회사가 극복할 수 있는 전략적인 방법이라고 판단하고 있습니다.”

- 현재 산업용 시장에서는 배터리 분야로 접근하고 계시는데 반도체나 다른 분야의 시장은 없을까요?

“제가 전공한 분야가 디스플레이였습니다. 디스플레이와 2차 전지는 해상도(레졸루션)의 차이가 있을 뿐 근본적으로는 비슷한 니즈를 가지고 있습니다. 디스플레이에서도 고해상도를 요구하고, 반도체에서도 마찬가지로 정밀한 검사가 필요합니다. 그래서 저희는 디스플레이 업계와 반도체 업계의 사람들을 만나 니즈를 파악하고 있습니다.

이번 초격차 프로젝트에서도 반도체 분과로 분류되어 있고요, 작년에 소부장 스타트업으로 선정되었을 때도 반도체 분과로 되어 있었습니다. 반도체 분야에서 저희 원천 기술에 대한 기대와 성과를 인정받았다고 생각합니다.

현재 반도체 쪽에서는 두 가지 중요한 니즈가 있는데, 첫째는 보이드(공극) 검사이고, 둘째는 인터커넥트(연결성) 확인입니다. 이 두 가지 접근 방식으로 반도체 업계와 논의하고 있습니다.”

- 올해 매출을 50억 원으로 예상하셨는데 작년과 비교하면 상당히 성장한 것이잖아요. 내년, 내후년은 어떻게 계획하고 계십니까?

“저희는 매출 목표에 대해 항상 겸손하게 접근하고 있습니다. 바르고 올바르게, 한 단계씩 착실히 나아가고 있습니다. 작년과 재작년에는 R&D 단계에 집중했지만, 올해는 사업의 시발점이 되는 시기라고 생각합니다. 내년에는 목표 매출 100억 원대에 진입하는 것을 목표로 하고 있으며, 본격적으로 사업이 확장되면 그 이상도 가능할 것으로 봅니다. 매출 비중은 산업용이 80%, 의료용이 20% 정도 될 것으로 예상합니다.”

- 앞서 언급하신 반도체 분야에서의 가시적 성과는 어떻게 예상하십니까?

“우선은 배터리 분야에 집중할 계획입니다만, 반도체 분야에서 성과가 나온다면 산업용 매출 비중 80% 중 20% 정도는 반도체 쪽에서 나올 것으로 보고 있습니다.”

- 2017년도에 창업하셔서 투자는 많이 받으셨습니까?

“누적으로 60억 원 중반 정도의 투자를 받았습니다. 마지막으로 받은 것이 10억 원이었습니다.”

- 추가로 자금 조달을 하셔야 합니까?

“자금 조달을 매출로도 할 수 있고 증자로도 할 수 있는데 잘 저울질해서 판단할 생각입니다.”

- 앞서 말씀하신 2대의 장비는 현재 조립 중인가요?

“개발을 완료해서 9월 2일에 시연을 진행했고요, 장비 인도일이 10월 둘째 주로 정해져 있어서 열심히 만들고 있습니다.”

- 회사에서 볼 때는 그 1차 협력사가 영업을 잘 해서 배터리 셀 제조사와 공급 계약을 성공시켜야 매출이 계속 나오겠군요. 최종 고객사에 장비 공급을 하시게 되면 다시 한번 나와 주시기 바랍니다. 오늘 말씀 고맙습니다.

대담 : 한주엽 전문기자
정리 : 손영준 에디터
촬영 편집 : 정일규 프로