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서형탁 아주대 교수팀이 산화물 반도체 기반의 초고속·고감도 광대역 광학 검출 소자를 개발했다. 이에 고성능의 광센서가 필요한 자율주행차, 우주 및 군사 시설, 의료 분야 및 신재생 에너지 분야에널리 활용될 수 있을 전망이다.서형탁 아주대 교수(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과, 사진 오른쪽)는 반도체 결정 구조의 이완으로 발생하는 변전효과와 초광전자 효과 초광전자(Pyrophotronic)에 의해 우수한 성능을 가지는 이산화티타늄 기반 적외선 광센서를 개발했다고 밝혔다. 관련 연구 내용은 ‘초고속 야간 투시 모니터링을 위한 중심 대칭 이종접합에서의 밀리미터 범위의 변전-초광전자 효과(Millimetre-range Induced Flexo-Pyrophotronic Effect in Centrosymmetric Heterojunction for Ultrafast Night-Photomonitoring)’라는 제목으로 지난 2월 재료·소재 분야 최상위권 저널인 <어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF=19.924)> 온라인판에 실렸다. 이 논문은 해당 저널 이슈의 권두 표지 논문(Frontispiece Cover)으로 선정됐다. 이번 연구에는 아주대 쿠마 모히트(Mohit Kumar) 교수(대학원 에너지시스템학과, 제1저자, 사진 왼쪽)가 함께했다.빛을 전기 신호로 전환하는 광전효과를 기반으로 하는 광센서는 신재생 에너지와 정보통신, 사물 인터넷, 광통신 등의 분야에서 필수적으로 사용되는 부품이다. 그중에서도 적외선 광 검출은 ▲자율주행 차량의 전방 센서 ▲의료 분야의 열화상 측정 ▲야간 투시를 비롯한 우주·군사 시설 ▲물체 이동 감지 센서 ▲태양전지 등에 활용된다. 이처럼 광전효과 기반 광센서는 최근 부상하는 신산업 분야와 밀접하게 연관되어 있어, 미래 핵심 기술로 주목받고 있다. 최근 운용을 시작한 미 항공우주국(NASA)의 최첨단 우주 관측 장비 제임스 망원경(JWST)도 초고감도 적외선 카메라를 이용하여 우주 공간의 근적외선과 중적외선을 관측하고 있다. 이에 전 세계적으로 대학, 연구기관, 기업 등에서 활발히 연구하고 있는 분야다. 특히 미국 조지아공과대학, 듀크대학 등에서 선도적 연구를 내놓으며 해당 분야에서 두각을 나타내고 있다. 적외선 광을 감지하기 위한 광센서의 동작 원리는 여러 가지가 있으나, 적외선 직접 흡수에 의해 발생한 광전효과를 이용하는 방식이 가장 높은 감도를 보인다. 그러나 이런 광전효과 방식의 적외선 센서를 제조하기 위해서는 광 흡수 반도체의 밴드갭이 적외선 광에너지 보다 낮아야 한다. 이에 지금까지 주로 게르마늄이나 갈륨비소를 비롯한 화합물 반도체 소자가 적용되어 왔다. 그러나 이러한 화합물 반도체 소자는 가격이 매우 비싸고, 적외선 영역에서 검출 감도가 낮은 데다, 성능이 떨어지는 한계를 보인다. 아주대 연구팀은 기존에 적외선 감지 소재로 활용하지 못했던 산화물 소재를 주목했다. 이산화티타늄(TiO2)과 전극으로 구성된 쇼트키 다이오드를 구성하고 금 프로브팁을 이용해 순차적으로 수 마이크로 뉴턴 크기의 미세압력을 가해, 국소적인 변전효과를 유도한 것. 산화물 소재에 국소적인 변전효과를 적용하게 되면 중심대칭 소재에서 국소 분극현상이 나타나는데, 이 현상이 산화물과 금속이 접합된 이종접합층의 계면 접합 전위차를 변경시키게 된다. 연구팀은 기존 연구에서 수 나노미터(nm) 스케일의 국소효과로 알려져 있었던 변전효과가 중심대칭을 지니는 산화물과 금속의 이종접합에 대해서는 훨씬 많은 수 밀리미터까지 영향을 미칠 수 있음을 밝혀냄으로써 광센서 소자에 적용할 수 있게 됐다. 이를 통해 자외선, 가시광선뿐 아니라 적외선 파장의 빛에 대해서도 기존의 상용 센서를 능가하는 높은 민감도와 속도, 검출률을 보이는 광센서 구조를 개발하는 데 성공했다. 개발된 센서는 적외선(365nm)부터 중적외선(1720nm)까지 광대역의 광검출이 가능하다. 더불어 자가전력으로 동작하여 별도의 전원이 필요 없고, 초당 천만 비트 이상 수준의 초고속 감지가 가능하다. 아주대 연구팀은 새로운 소자를 이용, 야간에서 720km/hr의 속도로 이동하는 물체를 근적외선 감지 방식으로 식별할 수 있음을 개념 실험을 통해 증명했다.서형탁 교수는 “그동안 구현이 불가능했던 적외선 검출을 새로운 방식을 통해 고속·고감도·고효율로 가능하게 했다는 점에서 학문적·기술적 의의가 있다”며 “이 방식을 응용하면 기존에 나와 있는 저가형 범용 소재를 이용해 우수한 성능의 광센서를 구현할 수 있어 자율주행, 의료, 우주 및 군사, 신재생 에너지, 사물 인터넷, 광통신 등에서 널리 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다. 아주대 연구팀은 이번 연구 성과를 기반으로 후속 연구를 진행, 실제 상용화가 가능하도록 높은 기술적 파급효과를 가진 소자화 기술을 추가로 개발하겠다는 목표다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 PIM인공지능반도체핵심기술개발사업과 중견·기본 기초연구지원사업의 지원으로 수행되었으며, 특허 출원이 진행 중이다. <어드밴스트 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)> 2월16일자에 권두표지논문으로 게재된 아주대 연구팀의 연구 관련 이미지
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- 작성자이솔
- 작성일2023-03-09
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- 작성자이솔
- 작성일2023-03-05
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- 작성자이솔
- 작성일2023-03-03
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- 작성자이솔
- 작성일2023-03-03
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- 작성자홍보실
- 작성일2023-03-02
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- 작성자홍보실
- 작성일2023-03-02
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- 작성자홍보실
- 작성일2023-03-02
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우리 학교 제8대 총장을 역임한 이호영 의과대학 명예교수가 신간 <90세 정신과의사, 인간과 종교를 말하다>를 펴냈다. <90세 정신과의사, 인간과 종교를 말하다>는 올해로 만90세를 맞이한 정신과 의사로서, 이 명예교수가 지난 60여년을 한국과 미국에서 진료하고 연구해온 경험을 바탕으로 펴낸 인문학 이야기다. 저자가 펴낸 첫 대중서이기도 하다. 이 책에서 저자는 자신의 전문 분야인 정신의학을 철학·종교·인문학과 접목해 인간의 본질인 생존력과 회복력, 공포와 불안, 공격성, 이타성과 이기심 등에 대해 면밀히 탐구했다. 1932년생인 이호영 명예교수는 연세대 의과대학과 미국 펜실베니아대학교 의학대학원을 졸업한 한국∙미국 정신과 전문의다. 초대 아주대학교병원장을 거쳐 아주대 의과대학 학장, 아주대학교의료원장, 아주대 총장, 의료법인 대우의료재단 이사장을 역임했다. 또한 대한신경정신의학회 회장, 대한의사학회 회장, 세계정신의학회 아시아대표를 지냈다. 저자는 앞서 <불면증(1986)>, <공황장애(1992)>, <부끄러움(2002)>, <당주동 무화과나무(2011)> 등 다수의 저서를 펴낸 바 있다.
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- 작성자이솔
- 작성일2023-03-01
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- 작성자이솔
- 작성일2023-02-28
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- 작성자홍보실
- 작성일2023-02-24
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- 작성자김민희
- 작성일2023-02-24
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우리 학교와 수원시가 ‘캠퍼스 혁신파크 조성사업 협약'을 체결했다.협약식은 23일 오전 11시 15분 율곡관에서 진행됐다. ‘캠퍼스 혁신파크 조성사업’ 협약식에는 최기주 총장, 이재준 수원특례시장 등이 참석했다.'캠퍼스 혁신파크 사업'은 민선 8기 수원시가 중점적으로 추진하는 사업이다. 아주대와 수원시는 지난 11월 간담회를 열고, 대학 유휴부지를 활용한 기업 유치 등 관·학 협력 방안을 논의했다.국토교통부 공모사업인 ‘캠퍼스 혁신파크 조성사업’은 대학 캠퍼스 내 유휴공간을 도시첨단산업단지로 지정해 ▲기업 공간 ▲주거 ▲문화·복지시설을 복합 조성하고, 다양한 정부 프로그램을 종합 지원해 혁신생태계를 만드는 것이다.이번 협약에 따라 우리 학교는 산·학·연 협력으로 캠퍼스 혁신파크 내 기업과 연구소의 입주, 고용 창출 등을 담당하고, 수원시는 사업의 원활한 추진을 위한 행정·재정적 지원을 할 계획이다.캠퍼스 혁신파크가 조성되면 청년층이 지역에 정착하고, 양질의 일자리가 창출돼 지역경제가 활성화될 것으로 예상된다. 기업은 대학의 인재와 물적 자원을 활용할 수 있고, 대학은 학생의 취·창업률 상승, 산학협력 활동 촉진 등을 기대할 수 있다.협약식에서 최 총장은 “이번 업무협약으로 아주대와 수원시가 상생 발전할 수 있을 것으로 기대한다”며 “공모 사업 선정을 위해 최선을 다하겠다”고 말했다. 이 시장은 “아주대가 지난 50년 동안 수원시와 협력하며 지역사회 발전에 큰 역할을 했다”며 “수원시가 IT 도시에서 바이오 도시로 변화하는 시점에 아주대와 혁신 파트너로서 관계를 이어가겠다”고 말했다.# 위 사진 설명 : 왼쪽부터 윤정용 기획팀장, 김우철 도시비전팀장, 엄상근 도시총괄기획단장, 이재준 수원특례시장, 최기주 총장, 강민철 기획처장, 김상인 LINC 3.0 사업단장, 임군진 산학사업팀장
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- 작성자홍보실
- 작성일2023-02-23
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