인천대 전기공학과 김준동 교수팀, 최고 성능 투명 광센서 기술 개발

국내 연구진에 의해 최고 성능의 투명 광센서 기술이 개발됐다.

인천대학교 전기공학과 김 준동 교수팀은 최근 투명 반도체를 기반으로 한 초고속 응답 특성을 가지는 광센서를 학교에 보고했다.

이번에 학계에 보고된 광센서는 70% 이상의 고투과도를 가지면서도 입력신호 대한 반응이 1백만분의 4초로 매우 빠른 것이 특징이다.

기존의 투명 광센서의 감응속도가 초단위 혹은 수 milli-second (1천분의 1초)인 것에 비하면, 1000 배 이상의 반응 속도 성능이 향상된 것으로 보고된 투명 광센서 중에서 가장 성능이 우수하다.

광응답 특성을 가지는 투명 광센서는 빛과 전기의 빠른 교환반응을 기반으로 하는 초고속·대용량의 광 컴퓨터(Optical computer)의 근간 개념으로써 빛의 가장 큰 특징인 고속성과 병렬성의 장점을 활용할 수 있는 돌파기술이다.

이 연구에서 모힛 쿠마(Mohit Kumar) 박사(인천대학교 차세대 에너지 융합연구소)는 투명 산화물 반도체의 광반응 특수 메카니즘을 발견했으며, 광-열-전기 에너지 변환 (입사하는 빛 신호로부터, 반도체의 온도변화 및 그에 따른 전기신호 출력)에 의한 것임을 학계에 보고했다.

말케시 쿠마 파텔(Malkeshkumar Patel) 박사(인천대학교 차세대 에너지 융합연구소)는 초고성능의 광센서의 반응에 대한 시스템을 개발했으며, 투명 반도체 광전 소자의 무전력 동작(Self-powered) 특성을 구현했다.

이 연구팀은 투명한 산화물 반도체의 또 하나의 특징인 전기극성 변화를 모태로 하는 생체의 이온변화 신경망을 닮은 센서(감지) 특성을 개발 중인 것으로 확인됐다. 연구 개발의 파급효과는 매우 다양한 분야로 적용될 것으로 판단된다.

김 준동 교수는 28일 “연구의 결과는 빛의 신호에 따른 초고속 연산 장치로 응용될 것”이라며 “완전 투명 디스플레이 (Display), 투명 광원 (Lighting source)으로 확산 적용돼 거대한 수요와 함께 신시장을 창출할 것”이라고 내다봤다.

인천=정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr