<미래기술 우리가 연다>(21)KIST 마이크로시스템연구센터

사진; 마이크로시스템연구센터의 한 연구원이 FMD(Face Mounted Device)를 착용하고 미세수술 등에 이용되는 원격작동 인터페이스 장치인 햅틱(haptic) 디바이스를 작동해보고 있다.

　과학기술연구원(KIST)의 마이크로시스템연구센터(센터장 김태송)는 초정밀 가공기술을 이용해 부품을 최소화하거나 새로운 개념의 초정밀 부품을 개발하는 마이크로시스템화 분야에서 독보적인 위치를 차지하고 있는 연구집단이다.

　이 센터는 박사급 7명, 석사급 5명 등 12명의 연구자들이 5개의 랩을 구성, 각자 연구를 수행하는 동시에 공통연구를 수행하면서 세계적인 연구센터로 발돋움하기 위한 노력을 기울이고 있다. 센터를 구성하고 있는 5개의 랩은 피에조(Piezo)&바이오멤스(Bio MEMS)·옵티컬멤스(Optical MEMS)·마이크로액추에이터·디스플레이 및 나노소자·마이크로나노로보틱스 랩 등.

　센터장인 김태송 박사가 맡고 있는 피에조&바이오멤스 랩은 압전박막과 후막을 이용한 각종 멤스 소자 응용연구를 수행, 고품위 압전후막제조 공정기술을 확보, 이를 이용한 공진형 바이오칩 연구에 전념하고 있다. 공진형 바이오칩은 전기적 시그널을 이용, 암과 같은 인체 내의 여러 질병을 조기감지하는 것으로 시험용 칩의 크기를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

　문성욱 박사의 옵티컬멤스 랩은 멤스기술의 광학적 응용을 목표로 마이크로 센서 및 마이크로 액추에이터 등 MOEMS(Micro Opto Electro Mechanical System) 기술 개발에 집중하고 있다. 초정밀 표면조합기술을 이용한 비가시광 영상검출 모듈 개발과 3차원 안테나 어레이를 일체화해 감지도를 향상, 광학진단모듈로 활용할 수 있는 신개념의 영상소자 개발에 목표를 두고 있다. 광학진단은 생체조직의 채취 과정 없이 광학적인 방법으로 질병 유무를 판단하는 방법으로 선진국에서도 연구가 활발히 진행되고 있는 분야다.

　김병규 박사가 책임자로 있는 마이크로액추에이터 랩은 신체 내부를 돌아다니는 캡슐형 내시경의 구동장치를 개발하는 팀이다. 자벌레 형태의 이동 메커니즘뿐만 아니라 뱀·지네·곤충 등의 이동 메커니즘을 모방한 다양한 생체구조 모방 로봇에 관한 연구를 수행하고 있다.

　또 이 같은 구동 메커니즘을 구현하기 위한 다양한 형태의 마이크로액추에이터에 대한 연구도 병행하고 있다.

　최근 구성된 디스플레이 및 나노소자 랩은 주병권 박사가 맡고 있으며 접합을 위한 공정조건을 개선하고 적용재료들을 확장시키는 시도를 수행하고 있다. 즉 두 기판을 접합한 후에 한쪽 기판을 박판화함으로써 멤스 및 반도체 소자용 SOI(Silicon On Insulator)나 능동형 디스플레이용 SOG(Silicon On Glass)·SOQ(Silicon On Quartz) 기판 등을 개발 중이다.

　마지막으로 김경환 박사의 마이크로나노로보틱스 랩은 로봇 원격조종에 관한 과제를 수행하고 있는 곳이다. 원격조종 연구의 결정판은 ‘입는 로봇(wearable robot)’의 개발. 이 팀은 최근 인간의 팔에 장착하고 자유롭게 움직일 수 있을 뿐 아니라 공압을 이용해 힘을 증폭할 수 있는 로봇을 개발, 관심을 끈 바 있다.

　센터 연구팀은 이처럼 각각 연구를 수행하면서도 각자의 기술을 융합한 공통연구도 수행한다. 대표적인 것이 현재 수행 중인 캡슐형 내시경 탑재를 이용한 무선통신 방법과 초소형 카메라 개발 등이다.

　김태송 센터장은 “디지털기술은 IC 등 소형부품 개발에 의해 구축된 마이크로화 기술의 눈부신 발전 덕택에 급격한 변화의 주역이 되고 있다”며 “마이크로시스템연구센터는 각 분야의 전문가들이 모여 마이크로화 기술을 체계적으로 통합함으로써 시너지효과를 극대화하고 있다”고 밝혔다.

　<권상희기자 shkwon@etnews.co.kr>