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LED의 새로운 발견, 형광체 없이 다양한 색깔의 빛 낸다!
- 나노 피라미드 반도체에서 복합 에너지 구조가 형성됨을 규명 -
- 형광체 없는 단일 칩 다중 파장 LED 개발 길 열어 -- ‘어드밴스드 머티리얼스’ 12월호 표지논문 선정 -
우리 학교 물리학과 조용훈 교수팀이 나노미터 크기의 육각 피라미드 구조를 적용한 LED 소자에서 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 현상을 규명했다.
빛의 혁명을 주도하고 있는 LED(발광다이오드)는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있다.
일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색 LED칩 위에 노란색 형광체를 도포하거나 또는 복잡한 회로를 이용해 여러 개의 LED칩을 동시에 구동해야 백색 빛을 낼 수 있다.
조용훈 교수 연구팀은 반도체에 매우 작은 육각 피라미드 구조를 만들고 LED 소자를 구현해 전류를 흘려주면 육각 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 다른 에너지 크기를 갖는 복합구조가 형성된다는 현상을 발견했다.
위치에 따른 에너지 차이로 인해 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 청녹색, 노란색, 주황색의 빛이 발생했는데 이러한 특성은 백색 LED 뿐만 아니라 다양한 빛을 낼 수 있는 가능성을 보여준 것이다.
[그림 1] (상) 전류 구동에 의해 발광하는 나노 피라미드 LED 개념도 및 LED 발광 사진. (하) 나노 피라미드의 위치에 따라 서로 다른 차원을 갖는 양자 구조에서 다른 파장의 빛이 방출됨을 보이는 고해상도 발광 이미지.
따라서 LED에 나노 피라미드 구조를 적용하면 일반적인 넓은 파장대역을 갖는 발광이 전류 구동만을 통해서도 가능해지기 때문에 형광체를 사용하지 않으면서도 단일 LED칩에서 다양한 색상의 빛을 낼 수 있는 새로운 개념의 발광소자 개발이 가능할 것으로 기대된다.
또한, 기존 LED는 다양한 색을 내기 위해 형광체를 칩 위에 도포하는 구조적 특성으로 인해 빛의 에너지 효율에 제약이 있었으나, 형광체가 필요 없는 나노 피라미드구조는 이러한 단점을 극복해 더욱 밝은 빛을 낼 수 있을 것으로 예상된다.
조용훈 교수는 “나노미터 크기의 피라미드 반도체 안에서 위치에 따라 서로 다른 에너지를 갖는 흥미로운 현상을 이용하면, 형광체를 사용하지 않는 단일 칩 백색 LED와 함께 신개념의 나노 광원을 개발하는데 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 재료 분야의 세계적 학술지인 "어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)" 12월호(1일자) 표지 논문으로 선정됐다.
KAIST 물리학과의 고영호 (1저자)와 김제형 (2저자) 박사과정 학생이 주도적으로 참여한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
연구자사진
[그림 2] 복합 양자구조를 가지고 있는 나노 피라미드 LED가 전류 구동으로 발광되는 개념도. (12월 1일자 Advanced Materials 표지 논문 그림)
2011.12.14
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생체삽입형 바이오센서 기술 개발
-유연한 GaN LED 기술로 암을 진단-
인간의 주름진 뇌에 부착하거나, 혈관 및 척추를 감싼 유연한 LED에서 발생된 빛으로 질병을 진단하거나 치료할 수 있는 일들이 현실로 가까워지고 있다.
우리 학교 신소재공학과 이건재 교수팀이 최근 질화물 반도체 발광다이오드(GaN-LED)를 유연한 기판 위에 구현해내고 LED에서 발생되는 빛이 암의 항원-항체반응에 의하여 감도 차이가 일어나는 것을 확인함으로써 전립선암 항체를 검출하는 실험에 성공했다.
이번 연구를 계기로 유연한 LED에서 발생하는 녹색, 파란색, 그리고 자외선 영역까지의 다양한 파장의 강한 빛을 이용하면 신경세포를 자극할 수 있어 질병을 치료하는 데에도 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
질화갈륨(GaN)은 적은 에너지로 높은 효율의 빛을 낼 수 있는 반도체로 현재 LED TV, 조명 등 산업 전반에 쓰이고 있으나 깨지기 쉬운 성질을 갖고 있다.
연구팀은 딱딱한 기판에서 성장된 얇은 고효율 GaN-LED를 유연한 플라스틱 기판에 전사하고, 생체 친화적인 재료를 사용한 바이오센서를 개발해 인체와 유사한 조건에 적용할 수 있게 했다.
이건재 교수는 “인체에 삽입된 유연한 LED는 인간 생명 연장과 건강한 삶의 중요한 과제를 해결할 수 있는 흥미롭고 새로운 분야로 꿈같은 일들이 실현될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 나노 분야의 세계적인 석학이자 최고 권위자인 미국 조지아 공대 왕종린(Wang, Zhong Lin) 교수가 편집장으로 있는 "나노 에너지(Nano Energy)" 9월호 온라인 판에 게재됐다.
관련 연구는 2009년부터 국내외에 다수의 특허가 출원․등록되었고, 지난 3월에는 KAIST를 대표하는 브랜드 과제로 선정되기도 했다.
한편, 이 교수는 논문의 공동책임으로 참여한 ETRI 성건용 박사팀과 생체이식형 라벨프리(Label-Free) LED 바이오센서에 대해 후속 연구를 계속 진행하고 있다.(끝)
<관련 동영상>
생체 친화적이고 유연한 GaN-LED가 빛을 내는 동영상 http://www.youtube.com/watch?v=miqc-o8fOkw
<그림설명>구부러지는 유연한 GaN-LED에서 푸른빛이 발생되고 있다.
2011.09.20
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유기발광다이오드 고효율 제조기술 개발
- 용액으로 제조해 값싸며, 대기 중에서 제조할 수 있는 OLED 길 열려
차세대 디스플레이로 각광받는 유기발광다이오드(OLED)의 제조공정이 크게 개선된다.
우리학교 기계공학과 양민양 교수팀은 대기 중에서도 쉽게 제조할 수 있는 고분자 유기발광다이오드를 개발하는 데 성공했다.
연구팀은 음극이나 양극과 같은 금속 전극을 제외한 기능성 층(정공주입층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층)을 모두 액상으로 제조할 수 있도록 했다. 이 액상물질은 인쇄기술과 같은 용액공정을 적용할 수 있어 매우 저렴한 비용으로 제조가 가능할 것으로 기대된다.
기존 유기발광다이오드에는 LiF, CsF, Cs2CO3 등과 같은 알칼리․알칼리토금속을 포함하는 물질들이 전자주입층으로 구성돼 있다. 이 전자주입물질들이 음극과 발광층 사이에서 전자가 극복해야 할 전자주입장벽을 낮추어 발광효율을 높이는 역할을 하기 때문이다.
그러나 이 물질들은 대기 중에서 불안정할 뿐만 아니라 1nm(나노미터)정도의 초박막을 진공에서 증착을 통해 막을 입혀야 하기 때문에 대면적으로 얇은 층을 구현하기 어렵다. 또한, 아래층의 표면품질에 소자의 효율이 큰 영향을 받는다는 문제가 있어 모든 층을 용액공정으로 소자를 제조하는 데 어려움이 있었다.
양 교수팀은 5nm의 크기를 갖는 산화아연 나노입자 용액과 암모늄 이온용액을 통해 용액공정의 적용이 가능한 전자수송․주입 복합구조를 제시했다. 이들 용액은 알칼리․알칼리토금속을 전혀 포함하고 있지 않아 대기 중에서 안정해 모든 층을 용액공정으로 제조가 가능해졌다.
특히, 산화아연 나노입자층과 암모늄이온 복합층에 존재하는 암모늄 이온은 일정 이상의 전계를 가하면 발광층과 음극 사이에서 이온들이 전계에 따라 정렬해 계면쌍극자(interface dipole)를 형성한다.
이를 효과적으로 발광층과 음극사이의 전자주입 장벽을 낮추어 알칼리․알칼리 토금속을 사용하지 않음에 의해 발생하는 효율이 저감되는 문제를 극복해 발광효율 10cd/A와 휘도 50000cd/m2의 고성능을 구현했다.
한편, KAIST 양민양 교수와 윤홍석 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 권위 있는 학술지인 "어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)"지 12월 14일자 온라인 판에 게재됐고 현재 국내 및 국제 특허 출원 완료됐다.
[그림1] 연구팀이 개발한 고휘도 고발광효율 유기발광다이오드
2011.01.25
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KAIST-LG이노텍 LED분야 MOU체결
우리학교는 LG이노텍(대표 허영호)과 LED(발광다이오드)분야 선행기술 개발 및 맞춤형 인재육성을 위해 본관 2회의실에서 양해각서(MOU)를 체결했다고 5일 밝혔다.
양측은 이번 협약으로 KAIST 내에 "LG이노텍-KAIST LED R&D센터"를 설립하고 맞춤형 산학 교육프로그램을 개발해 7월 말부터 운영한다. 아울러 산학장학생을 선발해 장학금을 5년 동안 지원한다.
특히 LED R&D센터를 중심으로 주요 프로젝트를 선정해 KAIST의 우수 교수진 및 학생들과 LG이노텍 연구원들이 공동으로 핵심·원천기술 개발에 나선다.
LG이노텍은 KAIST와 LED 선행연구를 통해 핵심·원천기술 및 맞춤형 우수 인재를 안정적으로 확보하고, KAIST는 미래 산업의 우수인재를 발굴, 기업 맞춤형 우수인재로 육성할 계획이다.
LG이노텍 관계자는 "이번 산학 협력은 미래 성장동력인 LED분야에서 기술 경쟁력과 우수 인재를 지속 확보할 수 있는 계기를 마련한 것"이라며 "KAIST와의 긴밀한 협력을 통해 글로벌 LED 선도기업 도약에 박차를 가하겠다"고 말했다.
2010.07.05
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확실하게 '튀는' 호기심 많은 석현정 교수
경향신문 2009년 12월 26일(토)자는 우리학교 산업디자인학과 석현정교수를 인물면에서 그 제목으로 "확실하게 "튀는" 호기심 많은 여자랍니다"라는 제목으로 소개했다. 감성색채공학전문가 석현정 교수는 수학을 넘어 과학의 매력에도 빠지기 시작하던 무렵 과학고에 진학한 후 공학도였던 부친의 결정적인 조언에 힘입어 디자이너의 꿈을 키웠다. 당시만 해도 이공계 배경이 디자인을 전공하는데 자산이 될 수 있다는 것을 쉽게 이해하지 못하는 분위기였지만, 여러 만류를 뿌리치고 KAIST 산업디자인학과에 진학 한 그는 10여년이 지난 후, "감성 색채 공학(affective color engineering)" 전문가가 되었다.
1) 다음은 경향신문에 보도된 관련기사 기사보기 확실하게 "튀는" 호기심 많은 여자랍니다
매체: 경향신문
일시: 2009년 12월 26일(토)
지면: 21면(사람과 사람)
기자: 윤희일 기자(yhi@kyunghyang.com)
2) 다음은 11월 19일자로 카이스트 뉴스웹진(카이스타)에 실린 관련기사 전문
초·중학생 시절, 연관성이 적은 듯 보이는 미술과 수학 두 과목에 열의와 재능을 보였다. 덕분에 사생대회와 경시대회 모두 학교대표로 출전하는 영광을 누렸다. 처음 진로 선택의 기로에 선 것은 고등학교 진학 때. 당시 수학을 넘어 과학의 매력에도 빠지기 시작하던 무렵이라 결국 과학고에 진학했다. 과학고 수업은 흥미로웠지만 그의 창작에 대한 꿈은 쉽게 포기되지 않았다. 대학 진학을 앞두고 고민은 다시 찾아왔다. 그때 아버지가 결정적인 조언을 줬다. 엔지니어링에 대한 지식이 있는 디자이너가 미래 산업을 이끌 거라고. 매력적인 조형물과 실제 제품과의 간극을 메워주는 디자이너가 되라고. 그의 부친은 공학도였다. 반면, 당시 수학 담당교사는 "수학을 잘하는 학생이 왜 산업디자인학과를 가냐"며 안타까워하기도 했다. 당시만 해도 이공계 배경이 디자인을 전공하는데 자산이 될 수 있다는 것을 쉽게 이해하지 못하는 분위기였다. 여러 만류를 뿌리치고 KAIST 산업디자인학과에 진학 한 지 10여년 후, 그는 "감성 색채 공학(affective color engineering)" 전문가가 되었다.
"색채 연구는 광학·컴퓨터공학·화학 등과 같은 과학 영역과 심리학과 미술의 영역에서 주로 이루어지고 있습니다. 일례로 색채 과학 영역에서는 디스플레이에서 보다 많은 영역의 색을 보다 정확하게 표현하기 위한 연구가 있다면 심리학·미술은 실생활에 색의 응용을 연구하죠. 감성색채공학은 그 중간의 역할이라고 할 수 있습니다. 소비자가 좋아하는 색과 공학적 표현 방법을 동시에 찾아내는 거죠."
분석력과 창의력을 골고루 갖춘 "양뇌형(Both-Brain) 인재" 석현정 KAIST 산업디자인학과 교수는 그의 다재다능한 능력을 색채 연구에서 꽃피우고 있다.
◆"色, 결코 단순하지 않은 매체…感性, 인지하는 것 이상의 가치"
"색채는 측정이 가능해요. 실제로 색을 다루다보면 굉장히 많은 숫자들을 다루게 되죠. 색은 디자인과 계산을 같이 할 수 있는 매우 희귀한 위치에 있고, 또한 의사소통의 도구로서 활용할 수 있는 "매체(media)"이기도 합니다."
석현정 교수에 따르면 색채는 결코 단순하지 않은 매체다. 사람이 실제로 색을 인지하는 과정을 이해해야 하고, 그에 대한 생리학적 반응과 빛의 속성에 대한 물리학적 특성, 색이 적용되는 매체에 대한 연구도 있어야 한다. 한마디로 융합적인 연구주제인 셈. 디자인·심리학·생리학·전자공학·물리학 등 여러 분야의 전문지식이 필요하다. 석 교수가 이공계 지식을 가지고 있고, 인디케이터(indicator)를 중요시하는 공학자들과 숫자로 대화할 수 있다는 것은 큰 경쟁력이다. 실제 색채연구는 단순히 디자인적인 감각만으로 이루어지는 것이 아니기 때문이다.
석 교수의 주요 연구 분야인 LED(발광다이오드) 연구는 LED 조명을 활용해서 사람의 생리신호와 감성적 변화를 측정, 상황에 따라 다양하게 활용할 수 있도록 한다. 기존의 형광등이 온오프(on/off)밖에 안되는 것과 달리 LED는 색깔(RGB값)과 색도, 밝기를 조절할 수 있어 연구결과에 따라 학습능력 향상과 고객만족도 상승을 위한 구체화된 제품으로 응용이 가능하다. 실제로 석 교수가 남녀 각각 20명을 대상으로 조명 색에 따라 심리적으로 느끼는 시간의 빠르기를 측정한 결과, 자신이 선호하는 색의 조명 아래에서 시간의 흐름을 더욱 빠르게 느끼는 것으로 나타났다. 석 교수는 "좋아하는 사람과 같이 있으면 시간이 빨리 흐르는 것처럼 느껴지는 것과 비슷한 원리"라고 설명했다.
석 교수는 상대방의 감성을 이해하는데 배경 색채가 영향을 미친다는 사실도 증명했다. 그는 TV 뉴스에서 정치인들의 인터뷰 장면을 보다가 해당 연구를 시작했다.
"붉은 와인색의 체리나무를 배경으로 한 국회의장의 얼굴은 항상 몹시 화가 난 얼굴이더라고요. 게다가 TV나 인터넷이란 매체는 색채왜곡이 나타나기 때문에 사람도 배경도 더 빨갛게 보입니다. 1년치 뉴스를 무작위로 뽑아서 실험해 보니 실제로 배경색에 따라 그 사람의 감정을 다르게 받아들였죠. 이 실험 결과를 증명사진 찍을 때 적용하면, 중립적인 표정을 좀더 밝게 보일 수 있도록 할 수 있습니다. 사진 찍을 때 붉은색 보다는 밝은 녹색 계열을 배경으로 찍어보세요. 인상이 더 부드러워 보입니다."
또 색채연구도 그린테크놀로지와 연관이 있다. 현재 사용하고 있는 순백색의 종이들은 표백 과정에서 화학약품과 물이 많이 들어간다. 이 과정에서 환경오염을 일으키고 있는 것. 석 교수는 수치를 정량화해서 데이터베이스를 구성, 보고서·소설책·연습장 등 용도에 따라 소비자들이 어느 정도까지 백색도가 낮은 종이를 허용할 수 있는가를 연구했다. 그에 따르면 재생용지는 친환경 의식이 높은 소비자들에게는 오히려 더 매력적일 수도 있다.
이러한 그의 연구들은 컬러커뮤니케이션·컬러마케팅·컬러환경공학 등 다양한 이름으로 공학과 경영 분야에 스며들고 있다. 그는 최근 "과학과 공학 속의 컬러"라는 주제로 열린 "제3회 KI(KAIST 연구소) 국제공동심포지엄"에서 색채라는 매개에 대한 연구들을 공유하기도 했으며, 점차 그에게 자문을 구하는 기업들이 많아지고 있다.
석 교수의 전문 분야는 감성색채공학이지만 학문의 큰 틀은 "인간의 감성적 가치를 이해·활용할 수 있는 연구를 통해 디자인에 응용하는 것"이다. 그는 디자인적 문제를 해결하거나 기존에 없던 새로운 제품·서비스를 만들어낼 때 사람의 감성적 가치가 가지는 영향력을 매우 높이 산다. 결국 훌륭한 디자인을 위해서는 인간의 감성에 대한 연구가 반드시 필요하다는 의미다.
"감성은 어떠한 새로운 서비스에 대한 그 사람의 긍정적 반응을 극대화하거나 부정적인 것을 긍정적으로 바꾸는 힘이 있습니다. 가령 우리나라에서 만든 KTXⅡ를 외국에 수출할 때, 우리나라의 감성에 맞게 디자인 된 블루톤의 열차를 그대로 보여주는 것보다는 그 나라의 정서에 맞춰줌으로써 감성적으로 "남의 기술을 수입한다"는 부정적인 생각을 없애줄 수 있죠."
그는 "우리가 이성적으로 생각하는 듯하지만 사실은 사람의 인지활동에 감성적인 측면이 큰 영향을 미칠 수도 있다"며 "이성에 대한 연구는 많이 됐지만 감성 연구는 최근에야 진행되고 있다"고 설명했다.
◆""T자형 인재"가 되는 법?…세로 축은 "동기"로, 가로 축은 "호기심"으로"
다방면에 능하면서 감성색채공학이라는 전문 분야까지 구축한 "T자형 인재" 석현정 교수의 비결은 동기 부여와 호기심. 그는 "동기를 스스로 찾았기 때문에 방황하지 않았고, 일상의 호기심을 연구로 연결시켜 연구에 흥미를 잃지 않도록 했다"고 비결을 설명했다.
"하고 싶은 연구를 하는 것이 가장 연구에 대한 의지를 굳건하게 하지요. 색채 연구는 내가 하고 싶은 것과 내가 잘 할 수 있는 것이 일치된 분야였어요. 아름다운 색을 연구하고 싶었고, 숫자와 공학을 이해하는데 다른 디자이너들보다 경쟁력이 있었죠."
그는 KAIST에서 학부를 졸업한 후 이어 대학원에서 색채를 전공했고, 박사학위는 심리학으로 받았다. 석사과정에서 색채를 연구하기 위해서는 인지심리에 대한 이해가 반드시 필요하다는 판단이 들었고, 직접 관련 분야 전문가를 찾아 독일 만하임대학(Universitaet Mannheim)으로 간 것이다.
그의 자기 동기부여가 T자의 세로축을 그었다면, 타고난 호기심은 가로축을 만들었다. 실제로 그의 연구들 중에는 일상생활에서의 호기심이 발전된 것들도 있다. 대표적인 것이 "통화 연결음" 연구. 미혼시절 이성을 소개받을 때 잘 모르는 상대와 통화하며 그 사람의 통화연결음으로 성격을 유추해보다가 문득 이를 과학적으로 증명해봐야겠다는 생각이 들어 연구를 진행했다.
"무의식중에 통화연결음에서 형성되는 기분(무드:mood)에 의해 무의식적으로 의사결정의 조종(마니플레이션:manipulation)을 받습니다. 음악을 들으며 "이 사람은 어떨 것이다"라고 나도 모르게 감성에 의해서 이성적 판단을 하게 되는 것이죠."
그는 대상을 잘 아는 사람들로 구성된 A그룹과 모르는 사람으로 구성된 B그룹으로 나누어 통화연결음을 20초 정도 듣고 대상과 대화를 하도록 했다. 그 결과 A그룹은 음악의 분위기에 영향을 거의 받지 않았지만, B그룹은 그 사람의 성격을 먼저 들은 통화연결음의 분위기와 유사하게 판단했다. 관련 연구결과는 국제학술대회에서 논문상을 받았다. 그는 "모든 것이 다 연구소재"라며 "호기심이 있어야 한다"고 말했다.
석 교수는 산업디자인학과의 막내교수로서 학생들의 선배이기도 하다. 학생들에게 해줄 조언도 남다를 터. 그는 특히 학생들이 어떻게 하면 훌륭한 사회성을 가지고 리더로서 성장할 수 있을지 고민이 많다. 학생들이 학업에만 빠져 있다가 사회 속에서의 정체성을 찾는 것에 소홀해지거나 주위의 배려를 당연하게 여기지는 않을까 하는 걱정이다.
"저부터 시행착오를 겪었거든요. 석사 졸업 후 기업체에서 웹 인터페이스 디자이너로 일한 적이 있었는데 적응하는데 힘든 점들이 있었습니다. 동료들이 대부분 일반 미술대학 출신들이어서 디자인관이 차이가 많았죠. 제가 디자인한 것들이 그들에게 좀 엉뚱하게 보였는지 놀림을 받을 때도 있었습니다. 또 스스로가 "최고가 아니면 안된다"는 생각이 있어서 제 자신이 불행하게 느껴졌고요. 그러니 동료들과도 원활하지 못했죠. 하지만 지금 생각해보면 그때 굉장히 많은 것들을 배웠습니다. 특히 그래픽 디자인의 상당 부분을 당시 어깨 너머로 실무 디자인을 보면서 배웠고, 인간적인 측면도 많이 성장했죠. 아직도 많이 부족하지만요."
실제로 그는 스스로도 여전히 노력을 하고 있다. 그는 "KAIST에 있다보면 다른 사람들보다 우월하다는 착각에 빠지기 쉽고, 실제로 그렇지 않더라도 다른 사람들에게 오해를 받기도 쉽다"며 "늘 감사하고 남을 위해 베풀 수 있도록 해야 한다"고 피력했다.
2009.12.26
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황성재학생 '올해의 IP상', 강동석학생 최우수상 수상
황성재 학생
우리대학 전산학과 석사과정에 재학중인 황성재 학생(지도교수 임창영)이 빠른 터치폰 문자 입력 방식을 개발해서 화제를 모으고 있다. 최근 황성재 학생은 터치 폰의 문자 입력을 빠르게 할 수 있는 발명으로 특허청이 주최한 ‘2009 대학 IP(Intellectual Property )오션 공모전’에서 최고상인 ‘올해의 IP상’ 수상자로 선정됐다. 또한 테마 공모 중 녹색성장 분야에서는 우리학교 신소재공학과 석사과정에 재학중인 강동석 학생(지도교수 전덕영)의 ‘새로운 조성의 적색 형광체와 백색 발광다이오드’ 발명이 가장 우수한 것으로 선정되었다.
특허청은 이공계 대학생(석박사 과정 포함)의 졸업작품이나 논문이 사장되는 것을 방지하고, 창의적 아이디어와 발명을 지식재산권으로 권리화 하기위해 개최한 이번 공모전에서 총 39개 팀과 한국기술교육대 등 3개의 우수 대학을 23일 선정하고 24일 11시 서울 강남 노보텔 앰배서더 샴페인홀에서 시상식을 가졌다.
이번 공모전은 녹색성장을 주제로 하여 ▲녹색발전 ▲녹색수송 ▲녹색 디스플레이 및 조명 ▲녹색도시의 4가지 테마부문과 자유부문으로 나눠 진행되었고 팀과 개인이 334개 기술에 대한 발명 아이디어를 출품했다. 특허청은 공모전의 우수 발명 아이디어에 대해서는 특허 출원경비뿐 아니라 사업화를 위한 컨설팅을 지원해 대학생의 발명 아이디어의 권리화와 사업화를 도울 예정이다.
올해의 IP상 수상자로 선정된 황성재씨가 한 발명은 ‘멀티터치 기반의 한글입력 장치와 그 방법’에 관한 것으로 터치폰을 이용하여 문자를 입력할 때 터치 수 및 드래그의 방향, 길이에 따라 한글을 빠르게 입력할 수 있다. 황씨는 “많이 사용되는 기존의 천지인이나 나랏글 입력 방식에 비해 글자당 입력키의 수(Key Stroke Per Character, KSPC)를 17~50%로 줄일 수 있어 효율적이며, 사용법이 쉬운 장점이 있다”고 밝혔다.
이 발명은 심사위원으로 부터 휴대폰, PDA, eBook, 내비게이션 등의 모바일 기기뿐 아니라 화이트 보드, TV, 화면에 손을 움직여 시스템을 작동시킬 수 있는 테이블 탑 인터페이스 등 非모바일 기기에도 적용 가능하여 그 활용성 측면에서도 높은 평가를 받았다.
또한 테마 공모 중 녹색성장 분야에서는 KAIST 강동석 씨(신소재공학부 석사, 27세)의 ‘새로운 조성의 적색 형광체와 백색 발광다이오드’ 발명이 가장 우수한 것으로 선정되었다. 이 발명은 산화물 형광체를 사용하여 높은 화학적 안정성을 지닐 뿐 아니라 4배 이상 향상된 발광 효과를 보여 에너지 절약에 크게 기여 할 것으로 보인다는 평가를 받았다.
특허청 김영민 산업재산정책국장은 “대학생과 대학원생의 아이디어, 졸업작품이나 논문이 졸업을 위한 수단으로만 사용되고 특허로 권리화되어 활용되지 못하는 경향이 있었다”며 “이번 공모전을 통해 이공계 대학생의 우수한 지재권 창출을 지원하겠다”고 밝혔다.
2009.12.24
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플렉시블 디스플레이 국제 워크샵 개최
차세대 플렉시블 디스플레이 개발의 주요기술 중 하나인 ‘유기 디스플레이(Organic Display)’에 대한 최근 연구현황 공유와 미래비전 모색을 위한 ‘2008 KAIST CAFDC 플렉시블 디스플레이 국제 워크샵’이 오는 21일과 22일 이틀 동안 교내 전기전자공학동에서 개최된다.
KAIST 차세대 플렉시블 디스플레이 융합센터(소장 최경철/崔景喆, 44세, 전기및전자공학과 교수, CAFDC, Center for Advanced Flexible Display Convergence)가 주관하고 한국과학재단, BK21 KAIST 정보기술사업단, 한국정보디스플레이 학회 등이 후원하는 이번 워크샵에서는 ‘유기 디스플레이’를 주제로 국내․외의 학계와 산업계 전문가들이 유기발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diode)에 기반한 유기 디스플레이의 최근 연구 현황을 공유하고, 플렉시블 디스플레이의 구현 관점에서 미래 비전을 논의한다. 특히 ‘인광을 이용한 고효율 유기발광소자와 투명 유기발광소자 분야 등에서 선도적인 연구’를 수행하고 있는 美 미시간대 스티븐 포레스트(Stephen R. Forrest) 교수, ‘고분자를 이용한 실시간 홀로그래픽 이미징 등 유기전자 및 광소자 분야에서 독창적 연구’를 수행 중인 美 조지아공대의 버나드 키펠렌(Bernard Kippelen) 교수, ‘플렉시블 유기 전자소자를 이용한 전자피부(E-Skin), 무선 전력공급 시트 등의 창의성 있는 아이디어’로 유명한 일본 동경대의 타카오 소메야(Takao Someya) 교수 등 해외 저명 석학들이 주제 발표자로 나선다.
崔 소장은 “이번 워크샵은 유기발광 및 전자소자를 이용한 각종 디스플레이 기술들의 최근 연구 성과를 정리․토론하고, 이들을 꿈의 디스플레이로 불리우는 차세대 플렉시블 디스플레이 관점에서 재조명하는 중요한 자리가 될 것” 이라고 말했다.
<행사일정>
○ 일 시: 2008. 8. 21(목)~ 8. 22(금)
○ 장 소: 대전 KAIST 정보전자공학동(E3-1) 제1공동강의실 (Rm 1501)
○ 주 관: KAIST 차세대 플렉시블 디스플레이 융합센터
○ 후 원: 한국과학재단, BK21 KAIST 정보기술사업단, 한국정보디스플레이학회, 솔-젤 응용기
술연구센터
○ 참가인원: 200명
2008.08.19
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최경철 교수팀, 세계 최고 고효율 PDP 발광 핵심 원천기술 개발
- PDP 전력 소모 문제 해결할 수 있는 핵심 원천 기술 - 미국 정보 디스플레이 학회(5월) 초청 논문으로 발표 예정
PDP(Plasma Display Panel) 전력 소모를 대폭 개선할 수 있는 고효율 발광 핵심 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
KAIST(총장 서남표) 전기및전자공학과 최경철(崔景喆, 43) 교수팀은 디지털 TV 대표격인 PDP의 새로운 셀 구조와 구동 방식을 개발했다. 이 기술은 PDP의 발광 효율을 현재보다 4배 이상 높일 수 있는 핵심 원천기술로 오는 5월 21일 미국 롱비치에서 개최되는 SID 2007(Society for Information Display 2007)에 초청논문으로 발표될 예정이다. SID는 세계 최대의 정보 디스플레이 학회다.
기존의 PDP의 발광 효율은 1.5 - 2 lm/W(루멘/와트; 풀 화이트 기준)이었지만, 崔 교수 팀이 개발한 원천 기술을 적용하면 PDP 발광 효율이 12 lm/W(그린 셀 기준; 풀 화이트로 환산하면 8.4 lm/W 이상)까지 얻을 수 있다.
崔 교수팀은 지난 2월 최대 발광 효율 8.7 lm/W(그린 셀 기준)를 달성한 논문을 IEEE 전자기기학회지(IEEE Transaction on Electron Devices)에 게재하여 주목을 받았다. 이후 새로운 구동 방식에 대한 지속적인 연구로 세계 최고인 12 lm/W의 발광 효율을 달성했다.
PDP는 다른 디스플레이 소자에 비해 정격 소비 전력이 높은 디스플레이 소자로 인식되어 왔다. 그 이유는 PDP 셀 내의 에너지 효율이 떨어져 발광 효율이 낮기 때문이다. 발광 효율을 향상시키기 위해서는 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마를 효과적으로 제어하여 효율을 향상시켜야 한다.
국내 PDP 개발 업체들은 일본 후지쯔사가 개발한 3전극 셀 구조 및 구동 방식을 사용하고 있다. 崔 교수팀이 개발한 셀 구조는 4전극 형태로 된 새로운 구조다. PDP 셀 구조를 기존의 3전극 구조 대신 4전극 구조로(그림1 참조) 셀 내의 두 개의 유지 전극 사이에 보조 전극을 삽입했다. 이 보조 전극을 통해 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마 및 벽 전하를 제어함으로 효율을 향상시킬 수 있었다. 초고효율 셀 구조를 안정되게 구동, 디스플레이 할 수 있는 신구동 방식(그림2 참조)의 핵심 원천 기술도 함께 개발하였다.
崔 교수는 “이 핵심 원천 기술을 이용하면 국내 PDP 생산 기업들이 일본 및 미국의 PDP 원천 기술에 대한 사용료 없이 고효율의 디지털 PDP TV 생산이 가능하게 될 것이다. 풀(Full) HD 해상도를 갖는 PDP TV의 밝기가 감소하는 단점을 개선하면 타 디스플레이와의 상업적 경쟁력을 높일 수 있다.”고 말했다.
이 기술은 국내 특허 1건을 등록하고 국제 특허 1건과 국내 특허 2건을 출원중에 있다. 이 연구는 차세대정보디스플레이 기술 개발 사업 및 KAIST 기관고유 사업에 의해 이루어졌다.
2007.04.16
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