반도체 가공용 초음파 스핀들 진동차·블레이드 설계 해석

2026년 강소특구 이노테크 기업 육성 사업

(SPDM 기반 맞춤형 시뮬레이션 지원)

“반도체 가공용 초음파 스핀들 진동차⦁블레이드 설계 해석”

과업지시서

2026. 08

한국전기연구원

기업지원실

Ⅰ

개요

1. 용 역 명 : 반도체 가공용 초음파 스핀들 진동차⦁블레이드 설계 해석

2. 용역목적

□ 수치해석 기반 시뮬레이션[3D모델링 포함]을 통해 제품개발 및 문제점 해결에 있어 실제 제품 제작 전 사전 성능 예측 및 최적설계 지원.

3. 용역 수행 기간 : 계약체결일~‘27.1.15.(금)까지

4. 제출 서류 :

해당 서류는 용역수행 기간 내에 제출한다.

4.1 용역 보고서 제출

보고서 양식은 [붙임 1]과 같다.

4.2 기업지원 완료 확인서 제출

완료 확인서 양식은 [붙임 2]과 같다.

4.3 시뮬레이션 기술지원 만족도 조사서 제출

기술지원 만족도 조사서 양식은 [붙임 3]과 같다.

4.4 특구사업 성과 조사서 제출

특구사업 성과 조사서 양식은 [붙임 4-1, 붙임 4-2]과 같다.

4.5 결과보고서 요약자료 제출

요약 보고서 양식은 [붙임 5-1, 붙임 5-2]과 같다.

5. 기타 사항

○ (용역 완성) 계약기관/업체(이하 수행기관)은 납품기한까지 최종보고서 및 설계/해석 파일을 한국전기연구원(이하 공급기관)에게 제출하여야 한다. 보고서 제출은 계약 기간 내에 원본 파일을 제출하고, 설계/해석 파일은 대상 모델과 결과 내역을 포함한 원본 파일을 제출한다. 내용상 오류가 발견될 시에는 1개월 이내에 보완하여야 한다.

○ (소유권 및 발생품의 귀속) “수행기관”이 제출한 용역보고서의 저작권(2차적 저작물 작성권을 포함한다) 및 판권은 “공급기관”의 귀속으로 한다.

○ (하자보증) 공급 완료 후 1년 이내에 “공급기관”으로부터 보고서와 관련하여 추가 수정 요청이 있을 경우, “수행기관”은 “공급기관”에 무상으로 수정 보고서를 작성하여 공급한다.

Ⅱ

기술 내용

1. 시뮬레이션 목표

세계 최고 수준의 초음파진동자 및 블레이드 2종에 대한 정밀 유한요소해석 및 최적 설계 모델 조건 도출

공진주파수, 임피던스 특성, 변위, 응력 그래프 등 신뢰성 검증 데이터 확보를 통한 독자적인 설계·해석 역량 구축

초음파진동자 및 블레이드 2종에 대한 3D 모델링 및 정밀 격자 생성, 압전세라믹 및 탄성체 물성치 정의

모달 해석 및 하모닉 해석 수행을 통한 공진모드별 진동 분석, 공진주파수, 임피던스 특성, 변위 및 응력 규명

2. 수혜기업 소개

○ 기업 소개

해당기업은 경남 창원시에 소재한 산업용 초음파 기기 전문 제조 기업

당사는 반도체 제조 공정용 미세홀 가공에 필수적인 초음파 스핀들 진동자 및 다이싱용 초음파 블레이드 국산화를 목표로 기술 개발중

오랜 현장 경험과 축적된 초음파 응용 기술력을 바탕으로 외산 장비 중심의 국내 반도체 가공 장비 시장에서 독자적인 기술 경쟁력을 확보하고자 꾸준한 연구개발을 이어오고 있으며, 향후 성공적인 사업화와 글로벌 벤더 등록을 통해 국내 초음파 장비 산업의 성장을 선도하고자 하는 비전을 가지고 있음

○ 해석 진행 제품·기술·소재 소개

반도체 제조공정 초음파스핀들용 초음파진동자

압전세라믹 및 탄성체로 구성된 진동자 3D모델링 및 유한요소해석

세계 최고 수준의 제품 제공(분해 가능_사진참조)

반도체 제조공정용 초음파 블레이드

압전세라믹 및 탄성체로 구성된 진동자 3D모델링 및 유한요소해석

탄성체 성분 분석자료 제공

3. 시뮬레이션 요구사항

○ 지원 목표

세계 최고 수준의 초음파진동자 및 블레이드 2종에 대한 정밀 유한요소해석 및 최적 설계 모델 조건 도출

공진주파수, 임피던스 특성, 변위, 응력 그래프 등 신뢰성 검증 데이터 확보를 통한 독자적인 설계·해석 역량 구축

초음파진동자 및 블레이드 2종에 대한 3D 모델링 및 정밀 격자 생성, 압전세라믹 및 탄성체 물성치 정의

자체 측정 기반 압전 물성 데이터베이스 적용을 통한 해석 입력 물성치 신뢰성 확보

모달 해석 및 하모닉 해석 수행을 통한 공진모드별 진동 분석, 공진주파수, 임피던스 특성, 변위 및 응력 규명

조립체(ASSY) 기반 경계조건 구체화: 단품 해석에서 나아가 실제 결합된 상태(압전세라믹-전극층-탄성체-블레이드 간의 체결력 및 프리로드 조건 등)가 반영되는 정밀 접촉 조건별 분석자료

동특성 정량화: 초음파 진동 및 블레이드 구동 시 발생하는 공진 효율 저하 요인이나 응력 집중 위치에 대한 상세 분석자료

시뮬레이션 예측치와 임피던스 아날라이저의 실사용구간(20kHz~50kHz) 실측치 간 오차율 검증을 통한 해석 결과 신뢰성 확보

○ 지원 요청 내용

초음파진동자 및 블레이드 2종에 대한 3D 모델링 및 정밀 격자 생성, 압전세라믹 및 탄성체 물성치 정의

모달 해석 및 하모닉 해석 수행을 통한 공진모드별 진동 분석, 공진주파수, 임피던스 특성, 변위 및 응력 규명

세계 최고 수준의 제품 기준 모델 설계 및 해석결과 도출

세계 최고 수준의 초음파진동자 및 블레이드 제공(도면 일부제공)

제공된 진동자 및 블레이드 2종에 대한 유한요소해석 진행

(경계조건 분석, 압전세라믹 및 탄성체 물성치 정의, 모델링, 정밀 격자 생성)

자체 측정 기반 압전 물성 데이터베이스 적용

모달해석 및 하모닉 해석 결과 도출

공진모드별 진동분석 결과 도출

공진주파수, 임피던스 특성, 변위, 응력 그래프 도출

시뮬레이션 예측치와 임피던스 아날라이저의 실사용구간(20kHz~50kHz) 실측치 간 오차율 검증

조립체(ASSY) 기반 경계조건 구체화: 단품 해석에서 나아가 실제 결합된 상태(압전세라믹-전극층-탄성체-블레이드 간의 체결력 및 프리로드 조건 등)가 반영되는 정밀 접촉 조건별 분석자료

동특성 정량화: 초음파 진동 및 블레이드 구동 시 발생하는 공진 효율 저하 요인이나 응력 집중 위치에 대한 상세 분석자료

붙임 1

기업지원 결과 보고서

『2026년 강소특구 이노테크 기업 육성 사업(SPDM 기반 맞춤형 시뮬레이션 지원)』

결과보고서

2026. 00. 00.

제 출 문

본 결과 보고서를 “용 역 명”의 결과 보고서로 제출합니다.

2026 년 00 월 00 일

수혜기업명:

㈜**기업

전문인력:

(소속)

홍길동

< 목 차 >

제1장 참여 현황 1

1. 기관/기업명 1

2. 기관/기업 사업장 주소 11

3. 기술의뢰 내용 16

제2장 기술지원 개요 23

1. 전문인력 성명 23

2. 기술지원 분야 41

3. 기초지원 기초이론(2장 이상) 116

4. 기술지원 기간 116

5. 기술지원 방법 116

제3장 기술지원 결과 23

1. 시험 조건 23

2. 기술지원 환경 41

3. 기술지원 결과 116

4. 기술지원 수혜기업 요구조건-전문인력 지원목표 달성 116

제4장 기술지원 관련 사진 23

1. 기술지원 관련 사진 23

제 1 장

참여 현황

참여 현황

참여현황(수혜기업)

기관/기업명

기관/기업 사업장 주소

기술의뢰 내용

제 2 장

기술지원 개요

기술지원 개요

기술지원 개요(전문인력)

전문인력 성명

기술지원 분야

기초지원 기초이론

기술지원 기간

번 호

일 정

주 요 추 진 내 용

1

2

3

M/W

시뮬레이션

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

** 분석

** 모델링

** 해석

** 시나리오

** 모델링

** 해석

기술지원 방법

제 3 장

기술지원 결과

기술지원 결과

기술지원 결과

시험조건

기술지원 환경

기술지원 결과

기술지원 수혜기업 요구조건-전문인력 지원목표 달성

제 4 장

기술지원 관련 사진

기술지원 관련 사진

붙임 2

기술지원 완료 확인서

기술지원 완료 확인서

‣ 기술지원명 : 용역명

‣ 지원기간 : 2024. 00. 00 ~ 2024. 11. 30 (계약기간)

‣ 해석기업 : AAA

‣ 기술지원 책임자 : 홍길동 (인)

상기 ㈜00의 시뮬레이션 기술지원 요청에 대하여 기술지원책임자(00 000 대표)의 기술지원이 완료되었음을 확인합니다.

첨부 : 기술지원 결과 보고서 1부.

‣ 수혜기업 : ㈜00000 (대표 : 000)

‣ 수혜기업 주소 : 경상남도 창원시

‣ 수혜기업 담당자 : 홍길동 (인)

2026년 00월 00일

붙임 3

시뮬레이션 기술지원 만족도 조사

시뮬레이션 기술지원 만족도 조사

본 설문지는 “2026년 강소특구 이노테크 기업 육성 사업” 내 시뮬레이션 기술지원을 받은 기업체 대상으로 다양한 의견을 수렴하여 향후 더욱 효과적인 기술지원 및 개선하기 위한 만족도 조사이니 진솔한 답변 부탁드립니다. 응답해 주신 내용은 체계화된 맞춤형 기술지원을 실현하기 위한 중요한 참고자료로 활용될 것입니다.

※ 각 항목을 읽어보시고 가장 적절하다고 생각되는 곳에 체크(✔) 해주시기 바랍니다.

문 항

매우

그렇다

그렇다

보통

그렇지 않다

전혀 그렇지 않다

기술지원이 귀사의 어려움(제조공정 및 애로기술) 해결에 도움이 되셨습니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

요청한 기간 내 기술지원(시뮬레이션) 결과를 받으셨습니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

기술지원 담당자의 전문성에 대해 만족하십니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

기술지원 과정에 만족하였습니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

기술지원 및 해석결과에 대한 충분한 설명이 제공되었습니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

추후 기술지원을 재의뢰할 의향이 있으십니까?

⑩ ⑨ ⑧ ⑦ ⑥ ⑤ ④ ③ ② ①

귀하가 종사하는 분야는 어떻게 되십니까?

① 건설.교통 ② 기계/금속/재료 ③ 전기/전자/정보통신 ④ 경제/경영 ⑤ 환경 ⑥ 기타

귀하의 소속기관을 선택해주십시오.

① 중소기업 ② 대기업(부설연구소 포함) ③ 공공기관(정부, 출연(연)) ④ 기타

※ 기타 보완할 사항이 있다면 자유롭게 기재해주십시오.

수혜기업 담당자 : 기업명 / 홍길동 (인)

붙임 4-1

2026년 특구사업 성과 조사서(매출액) 서식

□ 사업개요

사업명

(내역사업)

연구개발특구육성사업(R&D)

세부사업명

(내내역사업)

강소특구 육성사업

주관기관

한국전기연구원

총괄책임자

김종문

기술이전

(출자)기관

해당시작성

이전(출자)

기술명

해당시작성

과제명

2026년 강소특구 이노테크 기업 육성 사업 (경남 창원 강소특구)

(세부과제명 작성)

총 사업기간

2026.03.10.~2027.03.09. (계약기간)

□ 성과조사표

대상기간

2026.01.01.~2026.12.31.

2026년 총 매출액(A)

백만원

특구육성사업의 매출액 기여율(B)

%

※ 기업의 2024년 총 매출액에서 특구육성사업(기술이전사업화 사업)의 기여율

- 특구육성사업을 통해 사업화된 “제품/서비스” 또는 개발된 “기술/부품”의 매출액 기여도

특구육성사업을 통해 발생된 매출액(AxB)

백만원

상기와 같이 실적을 확인합니다.

2026년 월 일

총괄책임자 : (서명)

붙임 4-2

2026년 특구사업 성과 조사서(일자리) 서식

□ 사업개요

사업명

(내역사업)

연구개발특구육성사업(R&D)

세부사업명

(내내역사업)

강소특구 육성사업

주관기관

한국전기연구원

총괄책임자

김종문

과제명

2026년 강소특구 이노테크 기업 육성 사업 (경남 창원 강소특구)

(세부과제명 작성)

총 사업기간

2026.03.10.~2027.03.09. (계약기간)

□ 성과조사표

2026년도 신규고용 총계

명

* 합계(A+B)의 정규직 + 비정규직 총계

신규 고용 세부 실적

R&D 인력(A)

R&D 외 인력(B)

합계(A+B)

정규직

비정규직

정규직

비정규직

정규직

비정규직

명

명

명

명

명

명

상기와 같이 실적을 확인합니다.

2026년 월 일

총괄책임자 : (서명)

붙임 5-1

시뮬레이션 지원 보고서 요약자료 (1 page-한글)

지원 기술: 지술지원명

지원 기업: 수혜기업명

지원 기간: 2026.00.00. ~ 2027.00.00

결과물:

- 지원 결과물 요약

지원 개요 :

- 기술지원 개요

기술 지원 결과

- 기술지원 결과 자료

관련 그림 자료

붙임 5-2

시뮬레이션 지원 보고서 요약자료 (1 page-PPT)

(PPT 양식은 변경 가능 / “기술지원 배경 및 내용”, “성과”필수)