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연구단소개 연구팀

연구팀

1-1-3 Project Director

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최성욱
    • 소속 서울대학교
    • 전화번호 02-880-7285
  • 연구분야 IoT용 광센서 시스템 개발 및 사업화, 바이오 센서 및 수질 센서 개발, 반도체 소자 물리 및 신뢰성 TCAD 모델링

연구과제 : 초소형, 고감도 광센서 시스템의 개발 및 응용

  • 연구목표

    자외선(250nm이상)~적외선(1000nm이하) 영역의 복수의 Light Emitting Diode (LED)와 Photodiode (PD)로 구성된 array를 사용하여 실시간 수질 측정 시스템 기술을 개발함. 본 연구 그룹이 독창적으로 제안한 피드백 시스템을 이용하여 최고 수준의 민감도를 가지는 초소형 시스템을 구축하고 이를 사업화함. 또한 탐색 연구로 실리콘 소자를 사용하여 IR 영역을 센싱할 수 있는 방법을 연구함. 실리콘 외의 다른 고비용의 물질을 사용한 센서와 동등 혹은 그 이상의 성능을 낼 수 있는 실리콘 IR 센서를 개발함.

  • 연구내용

    <수질 센서의 시스템화 및 사업화>

    ○ 광 피드백 기술이 적용된 LED-PD 시스템을 이용한 고감도 수질 측정 달성: 투과광/산란광을 대상으로 광 피드백 방법에 대한 이론적 모델링 및 실험을 통하여 최적화된 측정 조건 도출.

    ○ 복수의 수질 오염원을 분리할 수 있는 방법 개발 복수의 LED 배열을 이용하여 단백질/미생물/독성화학물질/탁도 등 복수의 수질 항목을 측정.

    ○ 칩 설계 및 IoT와의 결합을 통한 스마트 수질 센서 개발 광 피드백 기술이 적용된 multi-channel LED-PD 센서 드라이버가 집적된 칩 설계 및 공정.

    ○ 계측용/모니터링용/휴대용 시제품 개발 및 사업화 각각의 용도에 맞는 시제품 개발 및 현장 테스트 베드를 운용함. 개발된 시제품을 사업화로 연결함. <실리콘 IR 센서의 탐색적 연구>

    ○ Si 소자를 사용한 1~2um대 이상의 적외선 검출 가능성 연구 PN 다이오드의 제너 접합 혹은 MOSFET GIDL 영역에서의 터널링을 사용하여 Si 밴드갭보다 작은 에너지를 가지는 광자를 측정함.

  • 기대효과

    본 기술 개발을 통해 고감도, 초소형 광센서 기술을 획득할 수 있음. 이는 수질 측정에만 사용될 뿐 아니라, 광을 사용하는 고정밀 바이오 실험 및 센서에서 응용될 수 있음. 본 수질 센서 기술과 개발할 시제품은 IoT 기술과 결합하여 스마트 워터 그리드의 구축에 응용될 수 있는 기반을 제공할 수 있으며, 미래 물 산업에서 요구되는 수질센서 분야의 시장을 독점할 수 있는 파괴적인 기술로 작용할 수 있을 것으로 예상됨.

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