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경북대 산업현장 기술지원 HOT LINE CENTER

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기본정보

교수 사진
공성호 교수
전화: 053-950-7579
팩스:053-951-7579
홈페이지:http://mist.knu.ac.kr/
이메일:shkong@ee.knu.ac.kr
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