ETRI-포스텍-클랩, 고성능 지문인식 센서 개발
ETRI-포스텍-클랩, 고성능 지문인식 센서 개발
  • 고수연 기자
  • 승인 2021.11.30 15:16
  • 댓글 0
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유기 광센서 신기술 적용해 전면 인식 가능
기존 양산 공정서 쉽게 활용해 조기 상용화 기대
ETRI와 포항공대 연구진이 지문인식 센서 성능을 함께 점검하고 토의하는 모습(왼쪽부터 ETRI 박영삼 박사, 주철웅 선임연구원, 포항공대 김주희 연구원, ETRI 강승열 박사, 포항공대 정대성 교수)
ETRI와 포항공대 연구진이 지문인식 센서 성능을 함께 점검하고 토의하는 모습(왼쪽부터 ETRI 박영삼 박사, 주철웅 선임연구원, 포항공대 김주희 연구원, ETRI 강승열 박사, 포항공대 정대성 교수)

기존보다 두께를 대폭 줄이고 인식 범위도 전면으로 넓힐 수 있는 지문 센서가 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 포항공과대학교(POSTECH)와 전자부품제조기업인 클랩(CLAP)과 함께 지문 인식 센서의 성능을 높일 수 있는 지문 센서를 개발했다고 30일 밝혔다.

연구진은 유기물과 빛을 보다 효과적으로 활용할 수 있는 전극 구조를 만들어 성과를 낼 수 있었다.

이 성과는 영국왕립화학회(The Royal Society of Chemistry)가 발행하는 재료공학 분야의 국제 학술지인 ‘머티리얼즈 호라이즌스’에 등재되며 우수성을 인정받았다.

지문 인식 기술은 사용 거부감이 적고 인식 속도도 빨라 ATM, 스마트폰 등 적용 분야가 빠르게 늘어나고 있다.

지문인식은 주로 손에 빛을 쏘면 지문 굴곡으로 인해 달라지는 음영을 센서로 수집해 이미지를 추출하는 방식으로 이뤄진다.

이런 방식의 장치는 크게 광센서와 산화물 박막트랜지스터 어레이로 구성된다.

포항공대 김주희 연구원이 지문인식 센서를 만들기 위한 공정을 진행하는 모습
포항공대 김주희 연구원이 지문인식 센서를 만들기 위한 공정을 진행하는 모습

광센서는 빛의 음영을 전기에너지로 변환하고 산화물 박막트랜지스터 어레이는 전기에너지를 활용해 지문 이미지로 추출하는 역할을 한다.

기존에는 광센서를 만드는 데 주로 실리콘을 사용했다.

하지만 연구진은 비스플루로페닐 아자이드(BisFluorophenyl azide)라는 물질을 도핑한 유기물을 사용해 혁신을 이뤘다.

유기물은 실리콘보다 광 흡수능력이 크기 때문에 실리콘보다 작은 두께로도 광센서를 만들 수 있다.

또 실리콘은 흡수할 수 있는 빛을 파장대별로 구별하기 위해 컬러 필터를 추가해야 하지만 유기물은 그러할 필요가 없다.

덕분에 두께를 대폭 줄이면서 센서 모듈 부피를 작게 할 수 있을 뿐 아니라 소자 간섭도 줄일 수 있어 필름형 지문센서 제작에 유리하다.

ETRI와 포항공대 연구진이 함께 개발한 지문인식 센서(top-view)
ETRI와 포항공대 연구진이 함께 개발한 지문인식 센서(top-view)

또 연구진은 몰리브덴 산화물/금/몰리브덴 산화물로 구성된 3중층 상부전극을 개발해 빛을 위에서 받는 형태로 광센서를 만들었다.

빛을 아래서 받는 기존 방식보다 두께를 줄이고 빛을 많이 받을 수 있는 구조를 만든 셈이다.

이 기술을 적용하면 지문 센서를 만드는 데 필요한 부피를 대폭 줄이면서도 높은 성능을 유지할 수 있다.

화면 일부만이 아닌 전면(全面)에서 지문인식 기능을 부여하는 등 다양한 활용도 가능하다.

또 이미 기존에 널리 쓰이는 제조공정을 사용해 제작할 수 있어 빠른 양산이 이뤄질 수 있다는 평가를 받는다.

박영삼 ETRI 책임연구원은“지문인식 센서가 실질적으로 쓰일 수 있도록 상용화를 염두에 두고 개발을 진행했다”며 “개발된 고성능 필름형 지문센서는 휴대폰, 노트북, ATM 등 다양한 산업현장에 적용되어 국민들이 쉽고 안전한 인증을 이룰 수 있기를 바란다”고 밝혔다.

정대성 포스텍 교수는“휴대용 전자기기 전면에 도입될 수 있는 프린팅 기반 지문인식 센서는 현재 모든 전자회사들의 초미의 관심사”라며 “이 기술이 접목돼 다양한 혁신을 이룰 수 있기를 바란다”고 말혔다.


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