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스마트폰 화면에 물방울 묻어도 '완벽 터치'…KAIST 나노갭 압력센서 개발

스마트폰 화면에 물방울이 묻어도, 원활한 터치가 가능한 센서가 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 윤준보 교수 연구팀이 어떠한 상황에서도 외부 간섭을 받지 않는 압력센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 기존 스마트폰 터치 시스템에 주로 사용하는 정전용량 방식 압력 센서는 구조가 간단하고 내구성이 뛰어나지만, 물방울이나 전자기 간섭, 굴곡으로 인한 굽힘 등 외부 간섭 요소에 의해 오작동이 발생하는 약점이 있다. 연구팀은 이 같은 원인 분석 결과 센서 가장자리에서 발생하는 전자기력인 '프린지 필드(Fringe Field)'가 외부 간섭에 극도로 취약했다. 연구팀은 전극 간격을 수백 나노미터(nm) 수준으로 좁혀 시험한 결과 센서에서 발생하는 프린지 필드를 수 퍼센트 이하로 억제할 수 있음을 확인했다. 이를 기반으로 나노갭압력센서도 개발했다. 양재순 박사(제1저자)는 "이 센서는 압력을 가하는 물질에 관계없이 오로지 압력만을 감지했다"며 "굽힘이나 전자기 간섭에도 감지 성능에 영향이 거의 없는 것을 검증했다"고 설명했다. 연구팀은 또 이 센서 특성을 활용해 인공 촉각 시스템도 구현했다. 인간의 피부에는 메르켈 원반(Merkel's disc)라는 압력 수용기가 있어 압력을 감지하는데, 이를 모사하기 위해서는 외부 간섭에는 반응하지 않고 오직 압력에만 반응하는 압력 센서 기술이 필요하다. 양 박사는 "전극 간격을 줄이는 방법으로 이 문제도 함께 해결됐다"며 "해상도가 인간의 경우 1제곱센티미터에 수용기가 10개 정도 되는데, 우리는 12개의 센서가 들어간다"고 부연설명했다. 양 박사는 "향후 이 센서를 휴대폰 구조에 맞게 개선한 뒤 센서 제작공정을 잘 다듬어 상용화하는 방안을 추진할 의향을 갖고 있다"고 말했다. 윤준보 교수는 “앞으로 로봇의 정밀한 촉각 센서, 의료용 웨어러블 기기, 증강현실(AR) 및 가상현실(VR) 인터페이스 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있을 것"으로 기대했다. 이 연구에는 KAIST 전기및전자공학부 양재순 박사, 정명근 연구생(박사과정), 성균관대 반도체융합공학과 유재영 조교수(이상 제1저자)가 참여했다. 연구결과는 국제 학술지 `네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications)'(2월27일자)에 게재됐다.

2025.03.10 09:10박희범

CJ올리브네트웍스-KISA, 화이트해커 541명 포상금 6천592만원 지급

CJ올리브네트웍스(대표 유인상)가 중소·중견기업 정보보호 역량강화를 위해 지원 사업에 힘쓰고 있다. CJ올리브네트웍스는 한국인터넷진흥원(KISA) 및 파인더갭과 함께 중소·중견기업 정보보호 컨설팅 및 버그바운티를 성공적으로 마치며, '화이트햇 투게더 3기 결과공유회'를 개최했다고 26일 밝혔다. 화이트햇 투게더는 민·관·학이 함께 힘을 모아 중소 중견기업의 정보보호 역량강화를 돕고, 안전한 디지털 세상을 만들어가는 '콜렉티브 임팩트(Collective Impact)' 성격의 프로젝트다. CJ올리브네트웍스는 지난 2020년부터 5년 동안 ESG 경영 활동 일환으로 약 100여개의 중소·중견기업을 대상으로 모의해킹, 개인정보 컴플라이언스 점검, 정보보호 교육 등 맞춤형 컨설팅을 무료로 제공해왔다. KISA와 3년째 공동 운영 중인 화이트햇 투게더 시즌3은 지원 대상을 대학교까지 확대한 것이 특징이다. 올해는 대학생 참가자를 추가로 모집해 정보보안 온라인 교육 및 멘토링를 제공했으며, 보안 교육을 수강한 대학생들은 추가로 본인이 재학중인 대학교 시스템의 취약점을 직접 발굴해보는 기회를 가졌다. 지난 7월부터 9월까지 3개월간 진행된 버그바운티 대회에서는 541명의 화이트해커들이 참가하여 총 1,184건의 정보보안 취약점을 제보했다. 이는 작년 취약점 제보 건수 대비 약 1.5배 증가한 수치이며, 유효 제보 역시 매년 꾸준히 증가했다. 취약점 제보 포상금도 작년보다 약 2천500만원 증가한 6천592만원을 지급할 예정이다. 이번 버그바운티 대회는 예년에 비해 기업 및 대학교 운영에 영향을 미칠 수 있는 고위험 취약점들을 다수 발견한 것도 주목할만 하다. CJ올리브네트웍스 보안 전문가들이 취약점 원인 및 조치 가이드를 맞춤형으로 제공해 수혜 기업, 대학에서 실질적으로 보안 역량을 향상 시키는데 기여했다. 지난 22일에 성료한 화이트햇 투게더 3기 결과공유회는 서울 방송통신대학교 열린관에서 개최되었으며, 유인상 CJ올리브네트웍스 대표이사를 비롯해 이동근 KISA 디지털위협대응본부장, 참가기업 관계자, 화이트해커 등이 참석한 가운데 이뤄졌다. 화이트햇 투게더 결과공유회에는 컨설팅 결과 발표, 버그바운티 시상식, 참가기업 인증패 수여식과 참가 대학생 대상 현직자 멘토링 및 특강 등 미래 정보보안 인재 양성을 위한 이벤트도 진행했다. 유인상 CJ올리브네트웍스 대표이사는 "CJ올리브네트웍스는 정보보호 역량과 전문성을 보유한 종합IT서비스 기업으로 대∙내외 사업에 적극 나서고 있다"며 "중소·중견 기업들이 사전에 보안리스크를 예방하고 선제적으로 대응할 수 있도록 지속적으로 관심을 갖고 건강한 정보보안 생태계가 구축될 수 있도록 역할을 해나가겠다"고 말했다. KISA 이동근 본부장은 "이번 화이트햇 투게더를 통해 중소 중견기업 뿐만 아니라 대학교 시스템내에 잠재돼 있던 보안 취약점을 강화하는 계기가 되었다. 한국인터넷진흥원은 앞으로도 국내의 취약점 발굴 확대 및 보안강화를 위해 지속적으로 지원하겠다"고 밝혔다.

2024.11.26 10:59남혁우

구글클라우드, 에어갭 적용 구글 분산형 클라우드 정식 출시

구글클라우드는 전술 엣지(tactical edge) 환경에서 구글의 클라우드와 AI 기술을 제공하는 구글 분산형 클라우드(GDC)의 새로운 제품군 '에어갭 적용된 구글 분산형 클라우드'를 18일 정식 출시했다. 원격지에 위치한 연구실, 장거리 트럭 운송 작업 및 재난 지역과 같이 열악하고 연결이 불안정하거나 이동이 잦은 환경에 놓인 기업은 컴퓨팅 기능을 제공하는 데 큰 어려움을 겪기 마련이다. 특히 고유한 과제나 요구사항이 존재하는 까다로운 에지 환경에서 비즈니스에 핵심적인 워크로드를 운영하는 조직은 중요한 클라우드 및 AI 기능을 활용하는 데 제약이 있었다. 에어갭이 적용된 구글 분산형 클라우드는 하드웨어 및 소프트웨어 통합 솔루션으로 객체 탐지, 의료 영상 분석, 중요 인프라의 예측 유지 보수와 같은 AI 활용 사례에 대한 실시간 로컬 데이터 처리를 지원한다. 이 장비는 견고한 케이스에 넣어 편리하게 운반하거나 고객별 로컬 운영 환경 내 랙에 장착할 수 있다. 에어갭이 적용된 구글 분산형 클라우드는 완전한 격리, 발전된 AI 기능, 통합 클라우드, 데이터 보안, , 내구성과 이동성 기반 디자인 등의 장점을 갖는다. 에어갭 적용된 구글 분산형 클라우드는 구글클라우드나 퍼블릭 인터넷망에 연결되지 않아도 작동하도록 설계됐다. 네트워크 연결이 없는 환경에서도 정상적으로 동작하며 기기가 관리하는 인프라, 서비스 및 API의 보안과 격리를 보장한다. 이를 통해 엄격한 규제, 컴플라이언스 및 데이터 주권 요건을 충족하며 민감한 데이터를 처리할 수 있다. 고객은 에어갭 적용된 구글 분산형 클라우드가 빌트인으로 제공하는 AI 솔루션인 번역, 음성 인식 및 광학 문자 인식(OCR) 등을 활용해 핵심 애플리케이션의 성능을 향상할 수 있다. 예를 들어 OCR 및 번역 기능을 사용하면 다양한 언어로 작성된 문서를 스캔하고 번역해, 최종 사용자가 이해할 수 있도록 제공할 수 있다. 에어갭 적용된 구글 분산형 클라우드는 컴퓨팅, 네트워킹, 스토리지와 같은 서비스형 인프라(IaaS) 기능과 데이터 전송 및 데이터 분석 기술과 같은 구글클라우드 서비스를 모두 제공한다. 민감한 정보를 보호하기 위해 암호화, 데이터 격리, 방화벽 및 안전 모드 부팅과 같은 강력한 보안 기능을 포함하고 있다. 극한의 온도, 충격, 진동과 같은 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 설계됐다. 약 45kg의 무게로 휴대 가능해 다양한 장소로 쉽게 운반하고 배포할 수 있다. 에어갭 적용된 구글 분산형 클라우드는 엄격한 보안 요건을 지닌 조직을 위해 다양한 활용 사례를 지원한다. 산업 자동화, 운송 및 물류, 보안 민감 산업의 제한된 워크로드, 재난 대응 등에서 유용할 것으로 예상된다.

2024.07.18 13:32김우용

자율차 카메라 센서 시장 주목…표준연, 반도체 신소재 상용화 수준 개발

단파장 적외선 센서에 쓰이는 고품질 반도체 소재가 상용화 수준으로 개발됐다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 반도체디스플레이측정그룹 이상준 책임연구원 연구팀이 초고감도 단파장 적외선(SWIR) 센서에 쓰이는 고품질 인듐-아세닉-포스파이드(InAsP) 반도체 소재를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 소재는 현재 표준연 연구소 기업인 아이알스펙트라(대표 이창석)이 적외선 센서용으로 활용해 시제품을 출시했다. 적외선 센서는 눈에 보이지 않는 영역의 빛을 감지해 전기 신호로 변환해 정보를 제공한다. 특히 파장 길이가 1.4∼3.0μm 사이인 단파장 적외선(SWIR)은 연기, 안개 등을 잘 투과하기에 자율주행 차량 카메라, 스마트 IoT 센서 등에 주로 쓰인다. 연구팀이 이 SWIR 센서 소재를 새롭게 개발했다. 기존에 쓰던 화합물 반도체 소재는 인듐-갈륨-아사나이드(InGaAs) 소재다. 하지만 이 소재는 제작 공정에서 발생하는 격자 불일치와 자체 물성의 한계로 인해 일정 성능 이상을 내기 어렵다. 이에 연구팀은 인듐-포스파이드((InP)로 만든 웨이퍼에 화합물 인듐-아세닉-포스파이드(InAsP)를 광 흡수층으로 성장시켜 인듐-아세닉-포스파이드 소재(InAsP)를 개발했다. 이 소재는 기존 InGaAs 소재보다 상온에서 신호 대비 잡음이 낮아 신뢰도가 높다. 성능 저하 없이 광검출 가능한 대역도 1.7 μm에서 2.8 μm까지 넓어졌다. 이상준 책임연구원은 "기술의 핵심은 격자 불일치(원소 격자 구조가 달라 생기는 오류)를 완화하는 메타모픽(격자이완층)을 제작해 도입한 것"이라며 "격자 변형을 크게 완화해 높은 품질은 유지하면서도 전자와 전자 간 틈인 밴드갭을 유연하게 조절할 수 있다"고 설명했다. 이 책임연구원은 "이번에 새로 개발한 소재는 원치 않는 전류인 암전류를 줄여 상온에서 작동할 수 있다"고 덧붙였다. 이 책임연구원은 또 "화합물 반도체 소재는 국가 전략물자로 분류돼 있어 수입이 쉽지 않다"며 "전투기용 레이더나 의약품 결함 검사, 폐플라스틱 재활용 공정 등 미래산업 분야에 폭넓게 활용될 것"으로 기대했다. 연구성과는 과학기술정보통신부 차세대화합물반도체 핵심기술개발 사업의 지원을 받았다. 국제 학술지 어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈(2월)에 게재됐다.

2024.05.30 16:24박희범

2차원 소재 그래핀 기반 반도체 구현 첫 성공

2차원 그래핀 소재로 반도체를 구현하는데 성공했다. 그래핀을 활용해 빠르고 가벼운 새 반도체 패러다임을 열 수 있으리란 기대다. 미국 조지아공대 연구진의 이 연구 결과는 학술지 '네이처'에 3일(현지시간) 실렸다. 그래핀은 육각형의 벌집 모양으로 배열된 탄소 원자 1개층으로 이뤄진 물질로, 얇고 가벼우며 전도성과 강도가 높아 신소재로 주목받는다. 하지만 에너지를 받는 등 특정 조건에서 전자가 이동하는 밴드갭 특성이 없어 반도체로 쓰이진 못 했다. 연구진은 10년 이상의 연구를 거쳐 실리콘 카바이드 웨이퍼에 그래핀 층을 성장시켜 반도체 특성을 나타내게 하는데 성공했다. 자체 개발한 퍼너스(爐)와 도핑 기법을 활용, 그래핀 층이 성장한 에픽택셜 웨이퍼를 만들고 이것이 반도체 특성을 보임을 확인했다. 이 그래핀 반도체는 0.6eV의 밴드갭을 가지며, 기존 실리콘 반도체보다 10배 가량 높은 전자 이동도를 보였다. 다른 2차원 반도체 소재에 비해선 20배 높았다. 현재 나노 전자 구현에 필요한 특성을 모두 갖는 유일한 2차원 반도체라고 연구진은 밝혔다. 기존 실리콘 기반 반도체 공정을 활용해 제작할 수 있다는 것도 장점이다. 이번 성과가 그래핀 기반의 새 반도체 및 전자공학 패러다임을 열 첫 걸음이 될 것으로 연구진은 기대했다. 현재 실리콘 반도체는 2나노 이하 미세공정에 진입하면서 발열과 전자 누출 등의 문제로 발전 한계에 부딪힌 상황이다. 월터 드 히어 조지아공대 교수는 "이 그래핀 반도체는 매우 안정적이며 전자 이동성도 실리콘보다 10배 높다"라며 "이에 더해 기존 실리콘이 갖지 못한 특성들도 가져 새로운 활용 가능성이 높다"라고 말했다.

2024.01.04 10:49한세희