체온 측정하는 스마트폰 부품 만들었다

KIST 최원준·백승협 박사팀과 성균관대 백정민 교수팀 융합연구
100℃에서도 냉각장치없이 사용… 크기 줄이고 가격 낮출수 있어
물체의 열 3배 더 민감하게 감지하고 동작속도도 3배 이상 빨라

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 스마트폰으로 체온을 검사할 수 있는 고성능 열영상센서 부품을 개발했다. 이 부품으로 만든 열영상센서는 100℃에서도 냉각장치없이 사용할 수 있어 장치의 크기를 줄이고 가격을 낮출 수 있다고 연구진은 설명했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 광전소재연구단 최원준 박사팀이 기존 제품의 가격과 작동온도 문제를 극복한 열영상센서 부품을 개발했다고 15일 밝혔다.

이번 부품 개발은 최원준 박사팀과 KIST 전자재료연구단 백승협 박사팀, 성균관대 백정민 교수팀의 융합연구를 통해 이뤄졌다.

연구진은 이 부품으로 열영상센서를 만들어 테스트했다.

그결과 이 열영상센서는 외부의 원적외선을 최대한 흡수해 사람이나 물체의 열을 3배 더 민감하게 감지했다. 또한 기존 초당 30~40프레임 수준을 뛰어넘어 100프레임의 화상 촬영이 가능해 최대 3배 이상의 빠른 동작 속도를 보였다. 이와함께 한 달 이상 100℃의 고온에서도 그 성능이 변하지 않았다.

최원준 박사는 "이번에 개발한 기술은 열영상센서 가격을 획기적으로 낮출 원천기술을 확보했을 뿐만 아니라 기존 소자보다 민감도 및 동작 속도가 우수하다"고 말했다.

연구진은 열을 감지해 전기신호로 바꾸는 반도체인 써미스터를 이산화바나듐으로 만들었다. 기존의 써미스터는 70℃까지 올라가면 열감지 성능이 떨어진다. 온도를 낮추기위해 냉각장치가 필수다. 반면 이산화바나듐으로 만든 써미스터는 냉각장치 없이도 100℃까지 정상 작동한다.

이렇게 개발한 볼로메터를 열영상센서에 이용하면 냉각부품 없이 센서의 온도가 100℃에서도 열 영상을 얻을 수 있다. 연구진은 85℃ 이상에서 동작해야 하는 스마트폰용 열영상센서를 저가에 만들 수 있다고 설명했다.

연구진은 향후 연구에서는 냉각장치 없이 125℃에서 동작하는 볼로메터를 제작하고, 이를 이용해 저가의 열영상센서를 성공적으로 제작하는 것을 목표로 하고 있다고 말했다.

최 박사는 "앞으로 열영상을 이용하는 군수용 산업 및 향후 전개될 열영상센서의 스마트폰 및 자율주행 자동차용 센서로의 활용이 가속화될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

연구결과는 박막 분야의 저널인 '어플라이드 서피스 사이언스(Applied Surface Science) 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자