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ETRI-포스텍-클랩 공동으로 고성능 지문인식 센서 개발

유기 광센서 신기술 적용해 전면(全面) 인식 실현

[산업일보]
국내 연구진이 기존보다 두께를 줄이고 인식 범위도 전면으로 넓힐 수 있는 지문 센서를 개발했다. 소재도 구하기 쉽고 기존 제조 공정을 활용할 수 있어서 빠른 상용화를 이루는 데도 유리할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 포항공과대학교(POSTECH)와 전자부품제조기업인 클랩(CLAP)과 함께 지문 인식 센서의 성능을 높일 수 있는 지문 센서를 개발했다고 밝혔다.
ETRI-포스텍-클랩 공동으로 고성능 지문인식 센서 개발
▲ 포항공대 김주희 연구원이 지문인식 센서 성능을 점검하고 있다. (자료=ETRI)

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

비밀번호나 공인인증서와 달리 생체 인식 기술은 고유한 신체 특징을 활용하기에 보안성이 높다. 그중 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 구성한다.

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(Bis Fluorophenyl azide)라는 물질을 도핑한 유기물을 사용했다.
ETRI-포스텍-클랩 공동으로 고성능 지문인식 센서 개발
▲ ETRI와 포항공대 연구진이 함께 개발한 지문인식 센서(top-view) (자료=ETRI)

연구진에 따르면, 유기물은 실리콘보다 광 흡수능력이 크기 때문에 실리콘보다 작은 두께로도 광센서를 만들 수 있다. 또한, 실리콘은 흡수할 수 있는 빛을 파장대별로 구별하기 위해서 컬러 필터를 추가해야 하지만 유기물은 그럴 필요가 없다.

때문에 두께를 줄이면서 센서 모듈 부피를 작게 할 수 있을 뿐 아니라 소자 간섭도 줄일 수 있어서 필름형 지문센서 제작에 유리하다는 것.

연구진은 몰리브덴 산화물/금/몰리브덴 산화물로 구성된 3중층 상부전극을 개발해 빛을 위에서 받는 형태로 광센서를 만들었다며 빛을 아래서 받는 기존 방식보다 두께를 줄이고 빛을 많이 받을 수 있는 구조를 만든 것이라고 밝혔다.

이 기술을 적용하면, 지문 센서를 만드는 데 필요한 부피를 줄이면서도 높은 성능을 유지할 수 있으며, 화면 일부만이 아닌 전면(全面)에서 지문인식 기능을 부여하는 등 다양한 활용도 가능하다는게 연구진의 설명이다.

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원 ICT R&D 혁신 바우처 사업의 일환으로 진행했다. 주관기업은 전자부품제조기업 클랩(CLAP)이며, 연구 내용의 논문 공동 제1저자는 ETRI 주철웅 선임연구원과 포스텍 김주희 박사과정 연구원, 공동 교신저자는 ETRI 박영삼 박사와 포스텍 정대성 교수이다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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