2018년 한국과학기술원(KAIST) 교수진과 졸업생들이 설립한 PicoFoundry는 딥테크(Deep Tech) 분야에서 주목받고 있는 혁신적인 기업입니다. PicoFoundry는 독자적인 ‘열전사 나노전사 인쇄’ 기술을 활용해 표면 증강 라만 분광법(SERS) 칩을 성공적으로 상용화했습니다.
SERS 기술은 미량 물질을 빠르고 정확하게 검출할 수 있어 식품 안전, 환경 모니터링, 질병 조기 진단 등 다양한 분야에서 매우 유망한 기술입니다. 피코파운드리(PicoFoundry)는 전사 인쇄 기술을 활용해 SERS 칩의 양산에 성공한 세계 최초의 기업입니다. 2020년부터 상용 판매를 시작한 이 회사는 현재 전 세계 70여 곳의 연구 기관 및 기업에 제품을 공급하며, 해당 분야에서 독보적인 시장 리더로 자리매김했다.
PicoFoundry의 SERS 칩은 기술적으로 매우 우수했지만, 상용화 확대 과정에서 상당한 어려움에 직면했습니다. 이는 정밀도가 매우 높은 SERS 칩이라 하더라도 최종 사용자가 실험 환경에서 즉시 사용할 수 없기 때문입니다.
칩 성능을 극대화하고 사용자 편의성을 높이기 위해서는 칩을 보호하고 분석 장비에 정밀하게 고정할 수 있는 견고한 카트리지가 필수적이다. 문제는 고객마다 서로 다른 라만 분광 장비를 사용한다는 점이었기 때문에, PicoFoundry는 다양한 사양을 충족하기 위해 폭넓은 맞춤형 카트리지를 개발해야 했다.
시장 진출 초기 단계에서, 기존의 사출 성형 방식을 사용해 수많은 종류의 카트리지를 소량으로 생산하는 것은 경제적 어려움을 초래했습니다. 금형 제작만 해도 수만 달러의 비용이 들고 수개월이 소요될 수 있어, 신속한 설계 반복과 시장 테스트가 중요한 스타트업에게는 큰 장벽이 되었습니다. CNC 가공 역시 한계가 있습니다. 복잡한 내부 구조를 만드는 데는 적합하지 않을 뿐만 아니라, 높은 생산 비용이라는 추가적인 단점이 따릅니다.
PicoFoundry는 Stratasys 3D 프린팅 솔루션을 도입한 이후, 제품 개발 속도와 설계 유연성이 크게 향상되었을 뿐만 아니라 다양한 카트리지 유형을 통해 제품 포트폴리오도 확장했습니다. 이전에는 카트리지 설계를 수정하여 새로운 시제품을 제작하는 데 상당한 시간과 비용이 소요되었습니다. 이제 필요한 설계를 즉시 출력하여 테스트할 수 있게 되었습니다. 설계 변경 사항을 실시간으로 반영한 샘플을 제작하고, 문제를 즉시 파악하여 개선 방안을 도출함으로써 개발 주기가 대폭 단축되었습니다. 이러한 신속한 시제품 제작 능력 덕분에 제품 개발 시간이 크게 단축되었으며, 설계 변경에 더 유연하게 대응할 수 있게 되었습니다. 3D 프린터로 제작된 시제품을 반복적으로 검증함으로써, 팀은 설계상의 한계를 창의적으로 극복할 수 있었으며, 이를 통해 최종 제품의 완성도와 신뢰성을 모두 향상시켰습니다. 이러한 개발 역량을 바탕으로 PicoFoundry는 시장의 다양한 요구에 부응하는 세 가지 핵심 카트리지 제품 라인을 성공적으로 구축했습니다.
PicoFoundry는 핵심 동력인 Stratasys 3D 프린팅 솔루션을 바탕으로 SERS 칩 카트리지 시장의 선두주자로 빠르게 부상하고 있습니다. 하지만 PicoFoundry의 비전은 그 이상입니다. 향후 우리는 3D 프린팅 기술의 적용 범위를 연구 개발 단계에서 사용되는 다양한 지그 및 고정구 제작으로 확대하여, 새로운 플랫폼 개발을 더욱 가속화할 계획입니다. 당사의 장기적인 목표는 SERS 센서, 칩셋, 심지어 복잡한 내부 구조까지 통합하여 3D 프린터를 통해 단일 공정으로 생산할 수 있는 소형 통합 측정 플랫폼을 개발하는 것입니다. 이러한 노력을 통해 PicoFoundry는 단순한 칩 제조업체를 넘어 포괄적인 플랫폼 기업으로 성장하여, 고객에게 완벽하게 맞춤형 센싱 솔루션을 제공할 계획입니다.
