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휘어지는 고집적 반도체회로 구현
- 차세대 유연 스마트기기의 두뇌 상용화 길 열어 -
우리 학교 신소재공학과 이건재 교수팀이 입는 컴퓨터 및 플렉시블 디스플레이에서 가장 핵심적인 역할을 하는 유연한 고집적회로(LSI)를 구현하는데 성공했다.
자유롭게 휘어지는 스마트폰과 컴퓨터를 제작하기 위해서는 높은 집적도의 반도체회로, 즉 모바일 기기의 두뇌인 애플리케이션 프로세서(AP), 고용량 메모리 및 무선통신소자의 유연화가 필수적이다.
지금까지 플렉시블 디스플레이 구동에 필요한 박막트랜지스터(TFT)와 여러 유연소재들을 개발하는 연구는 활발히 진행되고 있다. 그러나 수천 개 이상의 고성능 나노반도체를 연결해 대량의 정보를 처리하고 저장할 수 있는 유연 고집적회로를 제작하지 못했다. 따라서 전체가 자유자재로 휘어지는 유연한 스마트기기 등 입을 수 있는 컴퓨터의 상용화에 어려움이 있었다.
이건재 교수팀은 고집적 무선통신소자를 단결정 실리콘에 형성한 뒤 100nm(나노미터) 두께의 매우 얇은 실리콘 칩의 회로를 뜯어내 플라스틱 기판위에 안정적으로 옮김으로써, 자유자재로 구부릴 수 있는 반도체회로를 구현했다.
이건재 교수는 “이번에 나노두께의 얇은 실리콘 소재로 개발한 반도체회로는 유연하면서도 고집적 고성능을 유지할 수 있고, 곧 상용화될 플렉시블 전자소자에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 인체 친화적 유연한 액정폴리머 소재위에 구현하였기 때문에 인체내부의 좁고 굴곡진 틈에 삽입할 수 있어서, 최근 미국 FDA가 승인한 인공망막의 통신 및 정보처리 기기에 적용하는 등 삶의 질을 향상시키는 데에도 기여할 수 있을 것이다"라고 말했다.
또한 이번 연구의 공저자로 참여한 KAIST 전기및전자공학과 이귀로 교수(나노종합기술원 원장)는 “이번성과는 세계 500조 규모의 반도체 및 디스플레이 시장에서 휘어지는 유연 고집적 회로로 패러다임이 바뀌는 시기에 개발된 핵심 원천기술”이라며 “향후 상용화를 위한 정부의 지원이 뒷받침 된다면 세계 시장에서 앞서가고 있는 한국 스마트폰, 반도체, 디스플레이 산업을 한 단계 더 업그레이드시켜 미래 먹거리로써 창조경제에도 이바지할 수 있을 것”이라고 평가했다.
이건재 교수는 현재 나노종합기술원, 한국기계연구원과 공동으로 이번 연구 결과물인 고집적 유연 반도체 회로를 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식으로 양산하는 연구를 계획하고 있다.
한편, 이번 연구는 미국 화학회가 발행하는 나노과학기술(NT) 분야의 세계적 권위지인 ACS Nano 4월 25일자 온라인 판에 게재됐다.
휘어지는 고집적 반도체회로의 모습(좌), 얇고 유연한 고집적 통신소자를 적용한 인공망막의 모습(우)
유튜브 링크:http://www.youtube.com/watch?v=5PpbM7m2PPs&feature=youtu.be
2013.05.07 조회수 15253 -
세계가 놀란 KAIST의 창의력
- 혁신적인 아이디어로 제25회 ACM UIST서 2개 부문 수상과 논문 발표 -
인간-컴퓨터 상호작용(HCI, Human Computer Interaction) 분야의 세계적인 권위를 자랑하는 국제학회에서 우리 학교 연구진이 우수한 성과를 거둬 화제다.
우리 학교 전산학과 이기혁 교수팀과 산업디자인학과 배석형 교수팀이 지난 10월 7일~10일 미국 보스턴에서 열린 ‘제25회 ACM UIST(ACM Symposium on User Interface Software and Technology)’에서 학생혁신콘테스트 2개 부문 수상과 동시에 국내 대학으로는 유일하게 논문을 발표했다.
이 학회는 매년 출시되기 직전의 첨단 하드웨어를 이용하여 혁신적인 아이디어를 겨루는 학생혁신콘테스트를 열고 있다. 올해 주제는 미국 시냅틱스(Synaptics)사의 ‘압력감지 멀티터치패드’로 MIT, 카네기멜론대 등 세계 유수 대학의 27개 팀이 참가해 경쟁했다.
전산학과 김선준(박사과정 2년), 손정민(석사과정 1년) 학생과 산업디자인학과 유수진(석사과정 1년) 학생으로 구성된 팀은 압력감지 멀티터치패드에 간단한 구조물을 추가해 비례제어가 가능한 입력장치를 구현했다. 학생들은 이를 이용해 크레인 게임 애플리케이션을 만들어 창의성 부문에서 2등상을 수상했다.
이와 함께 전산학과 허성국(박사과정 4년), 한재현(박사과정 2년), 구지성(박사과정 1년) 학생과 산업디자인학과 최하얀(석사과정 1년) 학생으로 구성된 팀은 터치면에 대해 수직 방향의 힘만 감지하는 멀티터치패드에 고탄력 섬유를 씌워 수평 방향의 힘도 활용할 수 있는 입력 장치를 구현했다. 이 팀은 독자적으로 고안해낸 장치로 새총 사격 게임 애플리케이션을 만들어 학회 참가자를 대상으로 한 인기투표에서 2등상을 수상했다.
전산학과 김선준 학생은 “공학과 디자인이라는 서로 다른 접근 방식이 시너지 효과를 내는 것을 확인한 즐겁고도 소중한 경험이었다”며 “팀원들 간에 서로를 이해하고 소통하려는 노력이 융합적 프로젝트를 성공으로 이끌었다”고 말했다.
한편 학술논문 세션에서는 산업디자인학과 배석형 교수팀의 이다윗(박사과정 1년), 손경희(박사과정 1년), 이준협(석사과정 1년) 학생이 기존의 디스플레이 타블렛 펜을 혁신적으로 개선하는 기술을 담은 논문을 발표했다.
논문에서 소개한 ‘팬텀 펜’은 디지털 펜의 머리 부분을 가상화해 펜 머리 부분이 유발하는 가림 문제와 디스플레이 유리의 두께로 인한 오차 문제를 해결했다. 또한 팬텀 펜은 디지털 환경에서 선택된 펜의 종류와 속성을 실제 색연필 또는 마커 등과 거의 똑같은 효과를 거둘 수 있다는 게 큰 특징이다.
HCI 분야에서 피인용지수가 가장 높은 이 학회에 국내 연구진이 논문을 발표한 것은 지난해 KAIST 전산학과 이기혁 교수팀에 이어 이번이 두 번째이다.
배석형 교수는 “실제 사용자 관점에서 문제를 발견하고, 창의적인 아이디어 전개와 다양한 분야의 지식 활용을 통해 새로운 해결 방법을 탐구하는 KAIST의 융합적 연구 문화가 이러한 성과를 가능하게 한 것”이라며 “앞으로도 KAIST가 세계적인 연구를 통해 국내외 HCI 분야를 선도해 나갈 것”이라고 소감을 밝혔다.(끝)
붙임 : 수상 작품 및 발표 기술 소개
※ 동영상크레인 게임 애플리케이션 http://youtu.be/vKzmA4fdihs새총 사격 게임 애플리케이션 http://youtu.be/Hk52ixuC_M0팬텀 펜 http://youtu.be/r62wxK3Rma4
그림1. 전산학과 김선준, 손정민 학생과 산업디자인학과 유수진 학생이 만들어 창의성 부문에서 2등을 차지한 크레인 게임 애플리케이션
그림2. 전산학과 허성국, 한재현, 구지성 학생과 산업디자인학과 최하얀 학생이 만들어 인기투표에서 2등상을 수상한 새총 사격 게임 애플리케이션
그림3. 디지털 펜의 머리 부분을 가상화해 펜 머리 부분이 유발하는 가림 문제와 디스플레이 유리의 두께로 인한 오차 문제를 해결한 ‘팬텀펜’. 디지털 환경에서 선택된 펜의 종류와 속성을 실제 색연필과 마커 등과 같이 직관적이고 효과적으로 보여줄 수 있다.
2012.10.31 조회수 21105