주메뉴바로가기.. 본문바로가기

사물인터넷 핵심기술 ‘광센서’ 전력 소모량 확 줄였다

네이버밴드 구글플러스

2016년 11월 24일 23:32 프린트하기

GIST 제공
GIST 제공

국내 연구진이 사물인터넷(IoT) 등 다양한 분야에 활용되는 ‘광센서’의 에너지 효율을 크게 개선할 수 있는 기술을 개발했다.

 

광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 박성주 교수(사진)팀은 압력감지장치, 심장박동확인장치 등에 자주 사용되는 ‘광센서’의 에너지 효율을 8배 이상 개선한 신소재를 개발했다고 24일 밝혔다.

 

광센서는 소자에 빛을 쪼이면 내부에서 전자와 정공을 생성하고, 이때 생성된 전자의 흐름으로 전류를 생성시키는 소자다. 광통신, 카메라, 정밀 의료기기 등 다양한 분야에 주로 활용된다. 4차 산업혁명의 핵심 기술로 꼽히는 사물인터넷 기술에는 많은 종류의 센서가 동시에 내장되기 때문에 센서의 에너지 효율을 높이는 것이 중요하다.

 

과학자들은 빛을 읽어 전류를 내보내는 광(光)센서의 효율을 높이기 위해 다양한 소재의 나노 와이어를 개발해 왔지만 출력이 현저히 떨어져 아직 상용화에 이르진 못했다. GIST 연구진은 산화아연(ZnO) 와이어의 외부를 황화아연(ZnS)으로 코팅한 합성 나노 와이어를 새롭게 개발했다. 이를 이용해 제작한 광센서는 외부의 압력이 가해졌을 때 더 높은 전압이 발생했다.

  

연구진이 개발한 광센서(아래)는 기존 센서에 비해 에너지 효율이 획기적으로 개선됐다. - GIST 제공
연구진이 개발한 광센서(아래)는 기존 센서보다 에너지 효율이 획기적으로 개선됐다. - GIST 제공

연구진이 개발한 합성 소재는 빛이 쬐어질 때 생성된 전자와 정공이 각각 다른 공간으로 분리돼 다시 결합하지 못하도록 만들었다. 이렇게 하자 전자의 이동이 많아져 전류가 크게 증가했다. 연구진은 소자를 0.3% 변형시켰을 때 기존 대비 출력 전류는 8.93배, 빛에 대한 응답성은 23.9배 증가했음을 확인했다.

 

박 교수는 “광센서의 성능에 크게 의존하는 사물인터넷, 휴먼 머신 인터페이스 등에 적용하면 구동 전압을 낮춰 에너지 효율을 개선할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구 성과는 나노 분야 권위지인 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 9월 28일자 온라인판에 실렸다.

네이버밴드 구글플러스

2016년 11월 24일 23:32 프린트하기

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

10 + 6 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스