경북대 산업현장 기술지원 HOT LINE CENTER
기본정보
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공성호 교수
|
분야 |
IT융복합산업 |
|---|---|
단과대학 |
IT대학 |
학과(부) |
전자공학부 |
전공분야 |
Micro/Nano Transducer, MEMS Devices/Sensors |
사업화가능아이템 |
- 소형 광학 시스템용 초점가변 액체렌즈 - 각종 MEMS-based intelligent micro-sensors 개발기술 (e.g. Tilt sensor, IR기반 광학식 Gas sensor etc.) - Thermoelectric devices 개발기술 (e.g. TE power generator, Peltier microcooler, microcooling systems etc.) - MEMS-based micro-probe unit 개발기술 - MEMS-based 환경모니터링 센서 개발기술 |
기술협력 및 자문분야 |
- 초점거리 가변형 초소형 액체렌즈 - MEMS/NEMS 기반 각종 센서 및 액추에이터 - 초소형 발전 소자 - 초소형 고감도 적외선 영상센서 - 광학식 실시간 수질 모니터링 센서 |
키워드 |
MEMS, Bio-MEMS, sensor, intelligent sensor, smart sensor |
연구실위치 |
IT 3호관 213호 |
연구실소개 |
본 연구실에서는 MEMS/NEMS 기술을 기반으로 마이크로 또는 나노 스케일(Micro/Nano scale)의 차세대 지능형 센서소자(sensor devices)와 액추에이터(actuators)에 대한 연구 개발을 진행하고 있습니다. 축적된 MEMS/NEMS 설계 기술 및 공정 기술 노하우를 바탕으로 고감도 적외선 영상센서, 초소형 기울기/가속도 센서, 초점 가변형 액체렌즈 등 관련 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. |
학력정보
| 졸업년도 | 학교 | 전공 | 학위 |
|---|---|---|---|
| 1986 | 오성고등학교 | ||
| 1993 | 경북대학교 | 경북대학교 | 공학사 |
| 1996 | (日)東北大學(Tohoku University) | 정밀기계공학 MEMS | 공학석사 |
| 2002 | (Netherlands)Delft University of Technology | 전자공학 MEMS | 공학박사 |
주요경력
| 근무처 | 부서 | 근무기간 | 업무내용 |
|---|---|---|---|
| Delft University of Technology | Dept. of Information Technology and Systems | 2001.11~2002.10 | 연구조교 |
| ASM Europe | Process development | 2002.8~2004.2 | 책임연구원 |
| 경북대학교 전자전기컴퓨터학부 | 반도체및디스플레이 전공 | 2004~2006 | 전임강사 |
| 경북대학교 전자전기컴퓨터학부 | 반도체및디스플레이 전공 | 2006~2010 | 조교수 |
| 경북대학교 전자전기컴퓨터학부 | 반도체및디스플레이 전공 | 2009~2010 | 전공주임 |
| 경북대학교 반도체융합연구원 | 반도체융합연구원 | 2009~2009 | 연구원장 |
| 경북대학교 반도체공정교육 및 지원센터 | 반도체공정교육 및 지원센터 | 2009~현 | 센터장 |
| 경북대학교 IT대학 | 전자공학부 | 2010~현 | 부교수 |
| 경북대학교 IT대학 | 전자공학부 | 2010~2012 | 부학부장 |
주요연구실적
| 연구실적 | 지원기관 | 수행연도 |
|---|---|---|
Performed STW project (project no.DEL3733) on optical micro-spectrometers for spectral analyses(1997-2002) - STW:the Dutch funding agency for university researches |
STW | 1997 |
Performed Joint Development Project with Samsung on Batch ALD process for MEMS applications (2003) |
ASM | 2003 |
MEMS Vibration switch and Tilt sensor development |
산업자원부 | 2004 |
고해상도 TFT-LCD 검사를 위한 마이크로 MEMS 프로브카드 개발 |
중소기업청 | 2005 |
Nano급 CMOS 개발을 위한 PAALD법을 이용한 source / drain 및 gate electrode용 Nickel silicide 개발 |
산업자원부 | 2005 |
고해상도 TFT-LCD 검사를 위한 마이크로 MEMS 프로브카드개발 |
경북대 산학협력단 | 2005 |
N+/P+ poly counter doping and 30nm shallow jun-ction formation using Plasma Immersion Ion Doping(PI2D) |
하이닉스(주) | 2006 |
비접촉식 식품 품질 진단용 센서 설계 |
산업자원부 | 2007 |
방재 모니터링 시스템 구축을 위한 지능형 센서 요소 기술 개발 |
산업자원부 | 2007 |
MEMS 기술 실용화를 위한 필요 요소 기술 개발 |
SnK solution | 2007 |
eDRAM을 위한 실용적인 1T-DRAM 셀 소자 개발 |
산업자원부 | 2007 |
비접촉식 식품 품질 진단용 센서 설계 |
산업자원부 | 2008 |
방재 모니터링 시스템 구축을 위한 지능형 센서 요소 기술 개발 |
산업자원부 | 진행중 |
지능형 고감도 열형 적외선 감지소자 어레이의 설계 및 제작 |
과학기술부 | 진행중 |
Safety U-City 방재산업 R&BD 클러스터 구축사업 |
산업자원부 | 진행중 |
일렉트로웨팅 및 유체압 구동 MEMS기반 초점거리 가변 액체렌즈 개발 |
산업자원부 | 진행중 |
지능형 고감도 열형 적외선 감지소자 어레이의 설계 및 제작 |
산업자원부 | 진행중 |
마이크로 가스터빈 엔진 개발 |
국방과학연구소 | 진행중 |
MEMS 기술 실용화를 위한 필요 요소 기술 개발 |
SnK solution | 진행중 |
반도체 공정기술교육 및 지원센터 |
산업자원부 | 진행중 |
지능형 센서 반도체 연구기반혁신사업 |
산업자원부 | 진행중 |
시스템반도체 설계 공정 융복합지식 인력양성사업 |
산업자원부 | 진행중 |
대구나노부품실용화인력양성사업 |
산업자원부 | 진행중 |
R&BD체제를 통한 대구·경북 임베디드시스템산업 진흥사업 |
지식경제부 | 2010~2012 |
대구 지역전략산업 통합인력양성사업 |
지식경제부 | 2011~2012 |
기울기 및 가속도 측정이 가능한 MEMS 기술기반 다기능 센서의 상용화 개발 |
지식경제부 | 2011~2012 |
eDRAM을 위한 실용적인 1T-DRAM 셀 소자 개발 |
산업자원부 | 2007 |
Safety U-City 방재산업 R&BD 클러스터 구축사업 |
산업자원부 | 2008~2010 |
차세대 헬스케어용 미세 액적기반 진단칩을 위한 일렉트로웨팅 플랫폼 개발 |
한국전자통신연구원 | 2011 |
연구장비 공동이용 지원사업 (운영비) |
지식경제부 | 2009~2010 |
연구장비 공동이용 지원사업 (사업비) |
지식경제부 | 2009~2010 |
반도체 공정기술교육 및 지원센터 (사업결과의 성과활용) |
지식경제부 | 2009~2011 |
메카트로닉스 및 나노융합 기업지원서비스사업 |
지식경제부 | 2010 |
Lab-on-Chip 구현을 위한 Bio-MEMS devices 연구(변경)Study of IC Compatible On-Chip Thermoelectric Coolers |
경북대학교 | 2004~2005 |
LED기술 전문인력 양성 |
지식경제부 | 2010~2011 |
핵심기술
| 분야명 | 핵심기술 | 이미지 |
|---|---|---|
MEMS 기반의 기울기 센서 |
[MEMS-based tilt sensor] The structure of gas medium type tilt sensor based on MEMS technology Applications :Robot, Motion detection, Antenna position calibration, Construction equipment etc. | 090415_181818 |
MEMS 기반의 적외선 가스센서 |
MEMS-based gas sensors]IR micro-spectrometer type gas sensor Design and fabrication technologies of IR-based micro-spectrometer Design and fabrication technology of V2O5-based bolometric IR detector Gas sensing mechanism using IR | 090415_181818 |
MEMS 기반의 마이크로 프로브 |
[Micro-probe unit for FPD and IC tests based on MEMS technology] MEMS-based cantilever type micro-probe that consists of flexible joints Applications : FPD and IC test | 090415_181818 |
수질모니터링 센서 |
[Water quality monitoring optical sensor] Micro-channel formation Simultaneous sensing mechanism of PH, Cl, temperature, etc. Application : 상하수도원 수질 모니터링 | 090415_181818 |
다중 가스감지를 위한 패브리-페롯 간섭계기반 적외선 분광기 |
적외선 센서를 화학 물질 검출 시스템에 적용하기 위해서는 적외선 파장의 분광을 선택적으로 할 수 있도록 적외선 분광기가 필요합니다. 대부분의 적외선 분광기는 그 부피가 크고 가격이 비싼 단점이 있기 때문에 초소형의 시스템에 적용되기 어려운 한계가 있습니다. 본 연구실에서는 마이크로/나노시스템 기술을 기반으로 패브리-페롯 간섭계기반 적외선 분광기와 적외선 센서를 제작하고 이를 결합하여 다중 가스 감지가 가능한 초소형 다중 가스 센서를 개발하였습니다. 현재 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 메탄 등에 대한 실험 및 검증이 완료 되었으며 더욱 뛰어난 감도를 가지는 센서에 대한 연구가 현재 진행되고 있습니다. | |
다중 슬릿기반 적외선 분광기 |
본 연구실에서는 마이크로 나노 시스템 기술을 기반으로 반도체 공정 기술을 이용하여 초소형의 다중 슬릿 기반 적외선 분광기 및 적외선 센서를 개발하고 가스 센서와 바이오 센서로의 응용을 연구하고 있습니다. | |
표면 플라즈몬 기반의 단일파장 적외선 광원 |
금속과 유전물질 사이에 발생하는 표면 플라즈몬의 공명을 통해 특정 적외선 파장의 광원을 방사하는 소자로써, 표면의 패터닝을 통해 구조를 만들어 파장대역을 조절할 수 있으며 NDIR 방식 가스센서에서 중요한 소자입니다. | |
볼로미터 기반의 적외선 디텍터 |
입사된 적외선이 감지 물질의 온도를 변화시키고 그에 따른 저항 변화의 특성을 이용하여 적외선을 탐지하는 볼로미터는 표면 마이크로머시닝 기술을 통해 고감도 소자의 제작이 용이하고 열 영상 이미지 시스템이나 가스센서 등에 응용이 가능합니다. | |
미세종합분석시스템을 이용한 수질 모니터링 |
미세종합분석시스템이란 여러 실험 단계와 반응을 거치는 화학 및 생물학 실험과 분석이 한 초소형의 유니트에서 종합적으로 구현되는 시스템을 의미합니다. 이러한 초소형 유니트에는 시료 채취 영역, 미세유체회로, 검출기 및 이들을 제어할 수 있는 제어부로 구성될 수 있습니다. 본 연구실에서는 이러한 미세종합분석시스템을 이용하여 수질의 상태를 실시간으로 모니터링하는 센서를 연구하고 있으며, 현재까지 pH, 염소 등에 대한 수질 분석이 가능하며 추가적으로 시료 내의 총인, 총질소 분석이 가능한 센서 연구에 주력하고 있습니다. | |
소형 광학 시스템용 초점가변 액체렌즈 |
광학 시스템 분야에서도 초소형 광학 소자에 대한 연구와 응용에 대한 관심이 크게 증가하고 있습니다. 가장 친숙한 실례로, 스마트폰에 들어가는 카메라 모듈, 알약과 같이 작은 캡슐 내시경, 3D 일루미네이션, 블루레이 디스크 등에서 광신호를 읽어내는 광검출기 등이 있습니다. 이러한 소형 광학시스템에서 양질의 광신호를 얻으려면 렌즈의 초점 조절을 위한 부가적인 장치들이 필요하게 됩니다. 이에 반해 액체렌즈는 렌즈 자체가 초점이 조절되므로 작은 시스템으로도 양질의 광신호를 획득할 수 있습니다. 본 연구실에서는 전기습윤 및 유체압 등을 이용한 액체렌즈를 연구하고 있습니다. | |
초소형 전해질 기울기 센서 |
휴대폰을 기울이면 화면이 따라 움직입니다. 전자 제품의 스마트화는 사람들의 전자 제품의 사용을 편리하게 바꾸어 놓았습니다. 본 연구실에서는 전해질 기반의 초소형의 기울기 센서를 개발하여 이를 휴대폰 및 각종 입력 장비에 적용하는 연구를 진행하고 있으며 현재 국내외 기업의 관심을 받아 공동 연구에 대한 계획 중에 있습니다. 본 연구는 스마트 시대를 맞이한 우리에게 더욱 큰 발전을 가져올 것입니다. | |
초소형 기체 대류형 기울기/가속도 센서 |
전해질을 매질로 하는 전해질 센서와 달리 초소형화에 적합한 기체의 대류를 이용한 기울기 센서입니다. 본 연구실에서는 초소형의 대류형 기울기 센서를 개발하고 동일한 원리를 이용하여 이를 가속도를 측정하였고 이를 응용하여 상용화하는 부분에 대한 연구가 진행 중입니다. | |
초소형 가스 유량 센서 |
대류형 기울기 및 가속도를 응용하여 초소형 가스 유량 센서에 대한 연구를 진행하였습니다. 제작된 초소형 가스 유량 센서는 산소, 질소, 이산화탄소에 대한 유량 측정이 이루어졌으며 이는 한국센서학회지에 발표되었습니다. | |
초소형 가스 터빈 엔진 |
스마트 폰을 이용하면서 베터리 때문에 마음껏 사용하지 못한 경험은 누구나 한번쯤 있을 것입니다. 이처럼 미래 사회에서는 휴대용 전원에 대한 연구가 필수적입니다. 언제든지 마음대로 전기를 생산해내는 내 손안의 발전소가 있다면 얼마나 편리할까요? 본 연구실에서는 마이크로/나노 기술을 기반으로 초소형 발전기에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 초소형 발전기는 현재 각종 기업에서 연구 개발에 대한 관심이 큰 분야로 스마트 폰, 자동차 및 각종 휴대용 전자장비에 적용 가능하여 미래 사회의 인류 생활 발전을 선도할 것입니다. | |
마이크로프로브 |
완성단계의 IC칩이나 평판디스플레이의 불량 탐지를 위해서는 마이크로프로브 카드가 필수적입니다. 프로브 카드의 마이크로프로브와 제작된 소자 전극간의 접촉을 통해 들어간 테스트 전기신호들이 제품으로 입력되어 기능 및 불량 유무를 점검하며 판독하기 때문에 마이크로프로브는 기계적 내구성과 우수한 전기 전도성을 갖출 필요가 있습니다. 기존의 마이크로프로브들은 전기적 특성은 우수하나 내구성이 취약하여 소모성이 큰 부품이었습니다. 본 연구실에서는 실리콘 마이크로머시닝 기술을 이용한 마이크로프로브를 오랫동안 연구해왔으며 최근에는 탄성이 우수한 고분자 물질과의 결합을 통해 내구성이 우수한 마이크로프로브에 대한 원천기술을 확보하고 관련 연구를 진행하고 있습니다. |
보유장비 및 소프트웨어
| 장비/소프트웨어명 | 내용 |
|---|---|
| Essential Macleod | 광학 박막 시뮬레이션 |
| PR Track | Photoresist coating 및 development |
| Mask aligner | pattern 제작을 위한 UV 노광 |
| Dicing machine | Wafer sawing |
| Ellipsometry, Alpha-step | 박막 두께 측정 |
| Dielectric Sputter | 각종 화합물, 금속 박막 형성 |
| E-beam Evaporator | 각종 금속 증착 |
| Mask Aligner | 반도체 소자의 패터닝 형성 |
| RTP (Rapid Thermal Process) | 반도체 소자의 산화, 확산, 어닐링 등 열처리 |
| RIE (Reactive Ion Etching) | 반도체 소자의 건식 에칭 |
| Cam Scope | Visual Inspection 및 소자 표면 촬영 |
| Monochrometer | 적외선 센서의 특성 측정을 위한 특정 적외선 파장 소스의 생성 및 검출 |
| 광학 현미경 | Visual Inspection |
| TMAH/KOH Bath | Anisotropic Si etching |
| 그 외 Furnace (oxidation, LPCVD), PLAD, Metal sputter등 반도체공정 관련 장비 다수 | MEMS 및 CMOS공정 |
보유특허
| 특허명 | 대표발명가 | 보유연도 | 이전희망 |
|---|---|---|---|
- ALD 방법에 의한 반도체 디바이스 및 그 제조방법 |
이정희 | 2008.02.25 | O |
- 3차원 전계효과 트랜지스터 및 그 제조방법 |
이정희 | 2008.08.19 | O |
기울기 및 가속도 측정이 가능한 초소형 센서 및 이의 제조 |
공성호 | 2011-03-17 | O |
실시간 수질 모니터링을 위한 광학식 다중 센서 및 이의 제조 |
공성호 | 2012-01-05 | O |
실시간 수질 모니터링 적용을 위한 마이크로 분광기 |
공성호 | 2012-01-13 | O |
액체렌즈 및 그의 제조방법 |
공성호 | 2011-12-14 | O |
액체렌즈 및 그의 제조방법 |
공성호 | 2012-02-16 | O |
탄성 고분자 버퍼층을 이용한 외팔보형 마이크로 프로브 어레이 |
공성호 | 2011-08-17 | O |
패턴된 탄성고분자 버퍼층을 가지는 외팔보형 마이크로 프로브 어레이 구조 및 제작방법 |
공성호 | 2011-11-28 | O |
소수성막을 이용한 액체 렌즈 봉합 방법 및 액체 렌즈 |
공성호 | 2012-04-04 | O |
초점가변형 액체 렌즈 |
공성호 | 2012-09-07 | O |
유체압구동 액체 렌즈 |
공성호 | 2012-11-26 | O |