연구소개

과제구성 및 연구내용

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1-2 초저전력 전자 융합 소자 및 응용시스템

연구참여자
Topic 1 : 초미세 전사 프린팅 기반 SERS 플랫폼 개발 국문
연구 참여자 (책임자)
  • 정연식 교수, 한국과학기술원 신소재공학과
연구목표
  • 블록 공중합체의 자기 조립 기술을 이용한 10 nm 이하 수준의 규칙적 금속 나노 구조물의 제조 기술 개발
  • 나노 전사 프린팅 기술을 통한 초민감 생체, 화학 센서 기판의 형성
연구내용
  • 나노 전사 프린팅 기술을 이용해 대면적의 SERS 기판 제작 및 특성 평가
    (8 인치급 기판 복제 및 전사를 통한 고부가가치 SERS 기판의 형성.)
  • 저비용 고효율의 SERS 플랫폼 개발.

기대효과
  • 질병의 조기 진단, 독성 인자의 검출 및 분석
  • 휴대용 센서로의 적용

Topic 2 : 초저전력 전자 융합 소자
연구 참여자 (책임자)
  • 최양규 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
연구목표
  • 기존의 CMOS 공정기술을 바탕으로 우수한 성능 및 소비전력을 획기적으로 줄일 수 있는 신개념 전자소자의 개발.
연구내용
  • 기계적 스위치와 전기적 스위치가 합쳐진 나노선 기반의 CMOS/NEMS 융합 소자의 개발
  • 새로운 구조의 전면 게이트 (gate-all-around: GAA) 트랜지스터의 개발

기대효과
  • 초저전력 및 높은 신뢰성을 바탕으로 제품 수명 및 효율성 향상과 수명 연장
  • 전력 소모 감소와 내구성 증가로 인한 긍정적인 경제적 효과 창출
  • 초저전력 소자/공정/시스템과 관련된 특허와 원천 기술 확보를 통한 국가 경쟁력 제고
Topic 3 : Dielectric Waveguide를 이용한 chip-to-chip 저전력 고속 유선 인터페이스
연구 참여자(책임자)
  • 배현민 교수, 한국과학기술원 전기 및 전자공학과
연구목표
  • 지난 수 십년간 금속 기반의 interconnect는 가격/전력 효율의 이점 때문에 고속 유선 통신에 널리 사용되었다. 그러나 통신 속도가 점차 증가하면서 skin effect로 인한 근본적 한계에 다다르고 있다. 이에 따라 optical interconnect가 대체 기술 로 떠오르고 있지만 광범위하게 이용되기에는 엄청난 전력 소모와 함께 현실적으 로 불가능한 대체비용이 발생하고 있다. 이에 이 연구에서는 저전력 비용-효율적 인 단거리 (~m) 고속 유선 인터페이스 기술을 제안하고자 한다.
연구내용
  • 유전체 도파관을 이용한 저전력 고속 칩투칩 단거리(~m) 유선 인터페이스 개발
    - 적합한 도파관 구조, 규격 및 유전체 물질 연구
    - 도파관으로 신호 전달 효율을 최대화할 수 있는 Microstrip circuits 설계
    - mm-Wave 고주파 신호 전송을 위한 Package 설계
    - 저전력 CMOS 60GHz 송수신기 설계

기대효과
  • 100GE 칩투칩 인터페이스 및 차세대 400GE 시장에서 비용 효율적이고 전력 소모가 적은 유일한 솔루션
  • 데이터센터, 메모리링크, Thunderbolt/USB 등 고속 시리얼링크의 타깃 어플리케이션
Topic 4 : 내시현미경 의료 내시경내 결합
연구참여자
  • 정기훈 교수, 한국과학기술원 바이오 및 뇌공학과
연구목표
  • 광섬유 기반 OCT 내시현미경 의료 내시경내 결합
연구내용
  • 최근 광학 생검(Optical Biopy)는 최근 의료영상에서 가장 관심을 받는 의료진단 기술 중 하나로 기존 내시경의 생체조직검사로 사용되는 다양한 종류의 물리적기구를 내시현미경으로 대체하고, 이를 통해 광학생검을 가능하게 할 수 있음. 본 연구에서 광학 생검용 내시현미경모듈을 위한 핵심기술로서 전면부 레이저 스캐닝용 미세광학센서, 내시현미경용 미세광학부품 및 패키징 기술을 개발하고,
    이를 통해 내시현미경울 통한 광학생검, 광치료 및 광자극기술을 전임상 및 임상시험을 거쳐 관련 핵심원천기술 및 특허 선점을 진행할 예정임. 더 나아가 이를 초소형 내시경 시스템에 결합하여 인체내 이미징에 대한 가능성을 타진

기대효과
  • 개발한 이미징 시스템의 임상 적용을 통하여 새로운 생명현상에 대한 이해는 물론 질병진단 및 치료에 획기적인 전환점을
    가져올 수 있을 것으로 예상되고, 개발된 이미징 시스템의 산업화를 통하여 상당한 경제적 파급효과가 예상됨.
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