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[IT뉴스]화학연, '다양한 빛 통합 감지' 차세대 센서 소재 개발

온카뱅크관리자

2025-09-14 12:07:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="f6TFJEHEwo">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="67d230bf3c70dfb12c8e8220c589827eabded9e3e91b44532f7a35f045d2f888" dmcf-pid="46TFJEHEDL" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터)이도형 학생연구원(1저자, 화학연)과 송우석 책임연구원(교신저자, 화학연)이 차세대 광센서 소재를 들어보이고 있다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/14/etimesi/20250914120317545ryhs.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="VE4iWpxprg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/14/etimesi/20250914120317545ryhs.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            (왼쪽부터)이도형 학생연구원(1저자, 화학연)과 송우석 책임연구원(교신저자, 화학연)이 차세대 광센서 소재를 들어보이고 있다.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="b5dd512e776b52c8bb390eac56951ac4ffc4201347f29c77ce8ed46b05108e92" dmcf-pid="8Py3iDXDEn" dmcf-ptype="general">다양한 빛을 통합 감지하는 차세대 센서 소재가 국내에서 개발됐다. 고가의 기존 외국산 센서를 대체해 국산 고성능 광대역 센서 시대를 여는 전환점이 될 것으로 기대를 모은다.</p>
          <p contents-hash="83789c5bfa7a7e5cb6191618f86246b6125e5f8343ad722bb4ea0de4152e4f49" dmcf-pid="6QW0nwZwDi" dmcf-ptype="general">한국화학연구원(원장 이영국)은 송우석 화학연 박사와 윤대호 성균관대 교수 연구팀이 기존 상용 소재보다 다양한 파장의 빛을 감지할 수 있는 차세대 광센서 소재를 개발하고, 이를 6인치 대면적 기판에 저렴하게 합성하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="78b23874500ed45d8741a87c58d45254502812b70117de4b5d5a4832f318574d" dmcf-pid="PxYpLr5rwJ" dmcf-ptype="general">개발된 광대역 광센서 소재는 가시광선부터 원적외선까지 모든 영역을 통합 감지하며, 고온·고습 환경에서도 안정성이 높다.</p>
          <p contents-hash="7462c6310f868b227a8fc07873d35206a4ae665bd65bed3bb314d51de3e6b097" dmcf-pid="QMGUom1mDd" dmcf-ptype="general">여러 센서가 필요한 제품 구조 단순화 및 비용 절감도 가능하다. 예를 들어 자율주행차나 군사용 드론에서 주간 촬영·대상 인식용 가시광 센서, 거리 측정용 근적외선 센서(LiDAR), 야간 사람 감지용 중·원적외선 센서를 하나로 통합할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="6be0090d7c31213a620a39f873dce58a8fe97f504b81bea8c2d2f8be4a8266ea" dmcf-pid="xRHugstsOe" dmcf-ptype="general">연구팀은 기존의 2차원 반도체 '주석-셀레나이드 화합물(SnSe)'에 텔루륨(Te) 원자를 섞은, 위상결정절연체(SnSe0.9Te0.1)를 활용했다. 위상결정절연체 소재는 양자소재 중 하나로, 더 넓은 파장의 통합 감지가 가능하고 안정성도 높은 차세대 광대역 광센서 소재다.</p>
          <p contents-hash="cc4178837967c70394dd068a5564a7a59541494b34d10c87d41a58d5fe262925" dmcf-pid="yYdcF9o9DR" dmcf-ptype="general">기존 2차원 평면 구조 소재 센서는 밴드 갭이 크기 때문에 힘이 센 가시광선은 전자를 점프시켜 감지가 가능했지만, 에너지가 작은 장파장 적외선은 전자를 점프시킬 수 없어 감지할 수 없었다.</p>
          <p contents-hash="efc88de9ef06db8d53a9149f9839e5b1693b375bb61e78147ccadaa2279a6008" dmcf-pid="WGJk32g2OM" dmcf-ptype="general">반면 위상결정절연체 구조는 밴드 갭이 낮아, 장파장 빛도 충분히 전자를 움직이게 할 수 있다. 내부는 절연체 상태지만 표면은 전자가 매우 빠르게 움직일 수 있도록 만들어 준다.</p>
          <p contents-hash="b27b1c90166e8e148ae4bc4c19bf211e9306d338c3096b8dd91188b86825ba77" dmcf-pid="YHiE0VaVOx" dmcf-ptype="general">이를 통해 이번 소재는 기존 2차원 소재 센서 대비 약 8배 이상 넓은 범위를 감지하는 광대역 특성과 손가락 미세 열(원적외선)도 감지하는 고감도 특성을 갖췄다. 또 얇고 가벼우며, 고온·고습·수중 환경 안정성도 높다.</p>
          <p contents-hash="0cb7cda89e8f70d18d363db82cc56c06728aafac8a5ddd428d9b1cb2d09fc843" dmcf-pid="GXnDpfNfDQ" dmcf-ptype="general">간단한 제조 공정도 장점이다. 위상결정절연체는 예민해 분자선에피택시(MBE)와 같은 고가 초고진공 상태 제조 장비가 필요했는데, 연구팀은 예민성이 덜하면서도 위상 특성을 내는 소재를 설계했다. 이는 기존 반도체 공정과도 호환돼 제조 비용 절감 및 양산에 유리하다.</p>
          <p contents-hash="4a3bec4ad02d0b7c0a02d93feac138eba05f3dfb9a9fe4949d43156fa62e6ab6" dmcf-pid="HZLwU4j4sP" dmcf-ptype="general">송우석 박사는 “이 센서는 자율주행차, 군사 드론, 스마트워치, 가정용 IoT 보안장치까지 모두 커버할 수 있다”라며 “기술을 8인치 이상 대면적으로 확장하고, 센서 배열·회로 집적화를 통해 완성형 센서 모듈 개발을 추진 중”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="177beb977423acfb90e9576d649eda781f2091dc95f5b0de2757066cf8b56b6c" dmcf-pid="X5oru8A8E6" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 재료 분야 국제학술지 'Acs Nano'에 지난 7월 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="068ff8111c688ee9a5ae988c530806fd3cbad1244bd0ca6f05136352757a230a" dmcf-pid="Z1gm76c6s8" dmcf-ptype="general">이인희 기자 leeih@etnews.com</p>
         </section> 
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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