<창간20주년특집>새로운 20년-기술연구의 산실:전자부품연구원

전자부품연구원(대표 김춘호 http://www.keti.re.kr)은 나노부문을 차세대 전략적 육성 사업부으로 선정하고 그 가운데서도 시장성이 높을 것으로 평가되는 ‘차세대형 나노이미지 센서’ 연구개발에 연구원의 역량을 집중하고 있다.

　KETI는 정보통신부의 ‘일렉트로 0580’ 과제 가운데 세부 과제로 선정된 ‘나노기술을 이용한 초고감도 이미지센서 기술’을 2006년 11월 말까지 만 5년 과제로 진행하고 있다.

　KETI는 원할한 과제 수행을 위해 지난 7월 초에 나노사업단을 나노메카트로닉스연구센터·나노광전소자연구센터·나노정보에너지연구센터로 세분화시키는 등 연구원내 조직을 전면 개편했다. 현재 KETI가 연구원의 역량을 집중하고 있는 ‘차세대형 나노 이미지 센서’는 고집적·고감도·초소형·초절전형 등의 기능을 수행, 기존 센서보다 절대적으로 우위의 성능을 발휘하는 기술로 평가받고 있다.

　차세대형 나노 이미지 센서는 기존 디지털 카메라의 한계성으로 지적돼온 극미량의 광신호로도 사물을 촬영할 수 있는 것이 가장 큰 특징이다. 예를 들어 별빛·달빛 등 극미량의 광신호에도 영상처리가 가능, 수백만화소 이상의 고해상도 구현 등의 다양한 기능을 수행 할 수가 있게 된다는 것이다.

　나노 이미지 센서는 감도 특성을 높이기 위해 빛을 받아 들이는 픽셀의 집적도를 극대화 시켜야 한다. 이런 기능은 단위 픽셀 내의 수광면적이 작아지도록 필팩터(Fill Factor)를 축소해야만 가능해진다. 이같은 조건을 충속시킬 수 있는 방법으로는 단위 픽셀 사이즈의 최소화가 있다.

　KETI는 양자효과를 동반한 나노구조를 이용할 경우 고집적·고감도의 나노 광센서를 만들 수 있다는 점을 인식, 나노기술을 이미지 센서 제작에 접목하려는 노력을 기울이고 있다.

　이런 기술이 상품화로 이어질 경우 의료·군사·국방 뿐만 아니라 산업 전반에 일대 혁신을 가져 올 수 있다. 특히 나노 포토트랜지스터를 광통신 소자로 활용하면 기존의 트랜스미터 등을 대체할 수 있어, 다량의 신호를 40Gbps급으로 고속전달하는 트랜스미터 제작에 응용할 수 있게 되는 등 광통신에 일대 변혁을 기대할 수 있다. 또 디지털카메라·의료용 미세신호를 검출하는 바이오센서와 군사용 저전력 야간시각 장비 등에도 접목이 가능하다.　

　나노 이미지센서와 관련된 기술은 현재의 제품에 주로 이용되는 CCD와 최근 상품화가 이뤄지고 있는 시모스(CMOS) 이미지 센서를 들 수 있다. CCD 센서는 선명도가 뛰어난 반면 비용이 비싸고 시모스 센서는 비용이 저렴하지만 선명도가 뒤지는 단점을 가지고 있다.

　나노소자 개발은 아직 세계적으로도 초기단계에 머물러 있다. 특히 나노기술을 응용한 이미지 센서 기술은 현재 일본 NTT가 단전자 CCD에 관련된 연구를 진행하는 것으로 제외하고는 거의 전무한 상태다. KETI가 이 분야의 기술 선점을 위해 막대한 투자와 노력을 기울이고 있는 이유를 설명하는 대목이다.

　KETI는 5년후 국내 이미지 센서 시장이 1억달러 규모로 성장할 것으로 보고 신기능과 저전력 구동이 가능한 나노 이미지 센서의 국산화에 총력을 기울일 계획이다. 　<박지환기자 daebak@etnews.co.kr>

　

　■인터뷰:김훈 나노 광전소자 연구센터장 ■

　―차세대형 나노 이미지센서를 기술과제로 선정한 이유는.

　▲개인적으로는 나노기술 선진국이라 할 수 있는 일본 생산기술 연구소와 일본 문부성에서 특별연구원으로 다수의 일본 국책 나노프로젝트에 참여하면서 나노기술의 매력에 빠져들었다. 머지않아 나노기술은 국가의 기술 경쟁력을 가늠하는 척도가 될 것이다. 특히 자원이 부족한 국내 산업계의 탄탄한 원천기술로의 역할이 기대된다. 이런 상황을 인식한 선진국들은 나노기술 개발에 앞다퉈 뛰어들고 있다.

　―나노 이미지 센서의 세계 개발현황은.

　▲ 선진국에서는 나노 이미지 센서의 개발에 많은 노력을 기울이고 있지만 아직 실온에서 상품화할 수 있는 수준에까지 도달하지는 못한 상황이다. 다만 휴대단말기에 장착이 가능한 CMOS센서는 2004년께에는 CCD 시장보다 4배 이상의 확대될 것으로 전망되고 있다.

　―앞으로의 계획은.

　▲기반기술을 확보하고 이를 지속적으로 상품화에 연계시키는데 역량을 집중할 계획이다. 이를 위해 연구단장으로서의 권위보다는 연구원들과 함께 기술개발에 참여할 방침이다.