빛의 양자적 성질을 이용하는 혁신적 광자 반도체 기반 초음파 센서를 개발한 대구경북과학기술원(DGIST) 석박사통합과정 학생이 'IEEE IUS 2023'에서 '최우수 학생 논문상'을 수상했다.
한상윤·유재석 DGIST 로봇및기계전자공학과 교수공동연구팀의 남상우·최동주 석박사통합과정 학생은 이번 연구를 통해 극한 민감도를 갖는 양자 초음파 센서를 개발하는 단초를 제시했다는 평가다.
'IEEE IUS 학술대회'는 50년 이상 이어져온 의료초음파 분야 세계적 최고 권위 학술행사다. 올해는 지난 4일 캐나다 몬트리올에서 열렸다. 이번 행사에서 남상우·최동주 학생이 제출한 논문은 1203개의 컨퍼런스 논문 중 기술위원회가 선정한 최우수 논문 15편 중 하나로 선정됐다.
연구 논문은 미래의 반도체 기술로 일컬어지는 전기 대신 빛을 이용하는 반도체인 실리콘 포토닉스(Silicon-photonics) 기술과 초소형 정밀기술(MEMS)을 융합한 혁신적인 광자반도체 초음파 센서에 관한 내용이다.
연구팀은 압전소자를 사용할 시 전기 소자로 인한 노이즈로 인해 신호 감도가 낮아지는 문제를 극복하기 위해 실리콘 포토닉스 기술과 MEMS 기술을 결합, 양자 반도체를 활용한 초음파 센서를 개발한 성과를 높이 평가받았다.
특히 이 기술은 센서를 교체하지 않고도 외부 전압을 가해 간단하게 성능을 조절할 수 있어 민감도나 동적 범위를 개선하는 것이 가능하다. 또 광자를 활용하는 실리콘 포토닉스 기술 특성을 활용해 매우 높은 민감도를 가질 수 있는 양자 초음파 센서를 개발하는 새로운 방향을 열었다는 평가다.
남상우·최종우 석박사통합과정생은 “여러 분야의 융합 연구를 통해 이루어낸 성과라는 점에서 더욱 뜻깊다” 며 “해당 기술이 매우 작은 세기의 초음파를 민감하게 감지해야하는 초음파 비파괴검사 분야나 의료초음파 영상 시스템의 고성능 센서로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.
한편, 이번 연구는 삼성미래기술육성 사업 지원으로 진행됐다.
대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
