문승언 (semoon@etri.re.kr) IT R&D Global Leader 저소모전력형 고강성 마이크로 히터 기술 ETRI Technology Marketing Strategy 문승언 (semoon@etri.re.kr) 나노융합센서연구팀 ETRI OOO연구소(단, 본부)명 융합부품소재연구부문
목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 - 활용분야 및 기대효과 5. 국내외 시장 동향 ETRI 융합부품소재 연구부문
< 반도체식 가스 센서 동작 원리 > 1. 기술의 개요 반도체식 가스센서 동작 원리 산화성 가스 흡착 전도성 전자 탈취 (n형 소재인 경우) 감지 소재 전도도 감소 환원성 가스 흡착 전도성 전자 공급 (n형 소재인 경우) 감지 소재 전도도 증가 : 발표자의 간단한 소개를 시작으로 주의 환기를 시키며 시작 예상시간 : 2분 < 산화성 가스 센서 특성 > < 환원성 가스 센서 특성 > < 반도체식 가스 센서 동작 원리 > ETRI 융합부품소재 연구부문
1. 기술의 개요 초소형 저전력 마이크로 히터 기술 개념 개념 반도체식 가스 센서의 동작에 필수적인 히터를 MEMS 기술로 제작하여 초소형 저전력 특성을 구현 기존의 벌크형 히터에 비해 저전력 특성을 구현하면서도 반도체 공정을 적용하면 대면적 공정 가능 서비스 휴대단말기나 자동차 또는 센서 노드용 초소형 저전력 가스센서를 이용한 사용자 주위 환경 모니터링 히 터 감지 전극 SIZE: 3 X 3 mm 2 감지막 < (좌) 벌크형 히터와 (우)표면 가공형 마이크로 히터 > : 발표자의 간단한 소개를 시작으로 주의 환기를 시키며 시작 예상시간 : 2분 < 가스 센서의 다양한 서비스 예 > ETRI 융합부품소재 연구부문
2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 내용 기술이전 범위 실리콘 기반 초소형 저소모전력형 마이크로 히터 제작 및 평가기술 실리콘 기반 초소형 저소모전력형 마이크로 히터 제작 및 평가기술 ETRI 팹 기반 제작 공정 흐름도 (6인치) 표면 가공형 마이크로 히터 구현 기술 기술이전 범위 다수의 구멍을 가진 마이크로 히터와 이를 이용한 MEMS형 반도체식 가스 센서 관련 국외(미국)특허 통상 실시권: 출원번호 : 13/345772 마이크로 히터 제작 및 평가 관련 기술문서 1건 발표요령 : 세부 기술문의는 발표후 개별기술 상담을 통해 이루어지도록 안내 예상시간 : 2~3분 ETRI 융합부품소재 연구부문
< 고강성 표면 가공형 마이크로 히터 제작 순서 > 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 표면 가공형 마이크로 히터 기판 크기: 6인치 Si (ETRI Fab.) 소모전력: 10mW (@ 350oC) 히터 재질: Pt 특징: 고강성 다층 멤브레인 구조 핸들링 용이한 표면 가공형 구조 발표요령 : 세부 기술문의는 발표후 개별기술 상담을 통해 이루어지도록 안내 예상시간 : 2~3분 < 제작된 마이크로 히터 사진 > < 마이크로 히터 소모전력 > < 고강성 표면 가공형 마이크로 히터 제작 순서 > ETRI 융합부품소재 연구부문
2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 표면 가공형 마이크로 히터 기반 알콜 센서 소재: 금속산화물 (㈜센텍코리아, 스크린 프린팅) 소자 크기: 22 mm2 이하 감지 가스: 알콜 0.5 ~ 2 ppm (air base) 소모 전력: ~ 34 mW 감지도 (DR/R0): ~ 0.7 0.75 (@알콜 1ppm) 히터 저항 변화율: <2% (@ 37 mW 105 1s 펄스 구동) < 알콜 가스 감지 특성: fatigue 테스트전 > 감지 소재 < 알콜 가스 센서 fatigue 테스트 결과 > 발표요령 : 세부 기술문의는 발표후 개별기술 상담을 통해 이루어지도록 안내 예상시간 : 2~3분 감지 전극 히터 전극 < 패키징된 알콜 센서와 확대 사진 > ETRI 융합부품소재 연구부문 < 알콜 가스 감지 특성: fatigue 테스트후 >
< 반복 펄스 전력에 대한 히터 저항 변화 결과 > 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 표면 가공형 마이크로 히터기반 NO2 센서 소재: 금속산화물 (㈜센텍코리아, 스크린 프린팅) 소자 크기: 22 mm2 이하 NO2 감지도(R/R0): 0.8 (@1 ppm NO2, 소모전력 19.1 mW) 히터 저항 변화율 : 1 %이하(@105회, 20.6 mW 펄스) 감지 소재 발표요령 : 세부 기술문의는 발표후 개별기술 상담을 통해 이루어지도록 안내 예상시간 : 2~3분 히터 전극 감지 전극 < NO2 가스 센서 사진 > < NO2 가스 감지 특성 > < 반복 펄스 전력에 대한 히터 저항 변화 결과 > ETRI 융합부품소재 연구부문
3. 경쟁기술과 비교 벌크형 히터와 비교 기술의 특징 기존 경쟁기술 대비 개량된 부분 기존 벌크형 히터에 비해 소모전력이 훨씬 적음 실리콘 기반 반도체 공정 적용으로 저가격 구현 가능 기존 경쟁기술 대비 개량된 부분 기술적 측면 (기특허보유) : - 히터 주위의 기판 물질 (실리콘)을 제거함으로써 소모전력을 훨씬 줄이면서 동시에 발열 특성을 줄여 주위 소자에의 영향을 줄임 - 기존 MEMS형 히터에 비해 구조적 강성과 저소모전력 특성을 그대로 유지하면서도 대량 생산성을 향상함 사업적 측면 : - 실리콘 기반 반도체 공정 적용으로 대량생산이 가능하여 저가격 구현 - 초소형 저전력 센서 특성 구현으로 다양한 서비스 구현이 가능 발표요령 : 발표기술이 무조건 우수하다는 식의 언급은 지양함 예상시간 : 2분 ETRI 융합부품소재 연구부문
4. 기술의 사업성 기술의 활용분야 및 기대효과 예상 응용 제품 및 서비스 사업성 휴대용 단말이나 자동차, 센서노드용 초소형 저전력 가스센서 스마트폰 등의 휴대용 단말을 이용한 사용자 주위 유해 환경 모니터링 센서 노드를 이용한 주거나 사무실, 공공 시설의 환경 모니터링 서비스 사업성 친환경 웰빙 기술과 녹색 성장 흐름에 편승하여 사용자 주위나 공공 시설에 대한 환경 모니터링과 이를 이용한 환경 제어 필요성 증대 휴대용 단말이나 센서노드용 초소형 저전력 가스센서 요구가 커짐 이를 이용한 환경 모니터링/제어 서비스 확대로 시장은 향후 커질 전망 구성형태 : SWOT 분석 등 비교 분석표 제시 발표요령 : 제약조건이 없을 경우 시장 분석이 부족했다는 비판을 받을 수 있으므로, 제약조건이 없을 경우 그 이유를 언급함 예상시간 : 2분 ETRI 융합부품소재 연구부문
4. 기술의 사업성 관련 기술 이전 조건 기술이전 업체 조건 사업화시 제약 조건 상용화 예상 소요 시간 : 2년 기술능력 : 가스 센서 및 모듈 생산 제반 기술을 보유한 업체 실시업체에 대한 요구사항 : - 가스 센서 감지 성능 평가 및 신뢰성 확보 실험 환경은 실시업체가 구축함 사업화시 제약 조건 다양한 소재 증착법에 따른 실리콘 웨이퍼 다이싱 공정 개발 현재 개발중임 구성형태 : SWOT 분석 등 비교 분석표 제시 발표요령 : 제약조건이 없을 경우 시장 분석이 부족했다는 비판을 받을 수 있으므로, 제약조건이 없을 경우 그 이유를 언급함 예상시간 : 2분 ETRI 융합부품소재 연구부문
5. 국내외 시장 동향 국내외 개발 현황 국내외 개발 현황 및 관련 기업체 현황 반도체식 가스 센서에 MEMS 공정을 도입한 마이크로 가스 센서가 개발되면서 저전력 마이크로 가스 센서 어레이를 이용한 전자코 시스템을 미국의Cyrano Science가 상용화에 성공 선진 기업들은 기존의 고전적 방식의 가스센서 구조를 유지한 채, MEMS 기술이나 나노감지물질 개발 등을 통해 초소형, 저전력 특성 향상에 집중 MEMS 기술을 바탕으로 한 저전력 소모 히터를 개발, 발표하고 있지만, 안정된 성능 구현을 위한 연구와 개발이 더 필요한 실정임 구성형태 : 표, 그래프, 관련 기업의 로고, 대표 제품 이미지 등 활용 발표요령 : 오랜 시간을 들여 설명하면 역효과가 예상되므로 간단하게 요점만 제시 예상시간 : 2분 ETRI 융합부품소재 연구부문
5. 국내외 시장 동향 국내외 시장 전망 가스 센서 시장 규모 전망 BCC 리포트에 따르면, 가스센서에서의 세계적인 추세는 그동안의 단순한 유독가스 구분 (2011~2016년 연평균 성장률 7.6%) 에서부터 MEMS 기술 또는 반도체 기술을 활용하여 화학가스를 구별 (2011~2016년 연평균 성장률 13.4%)해내는 것으로 변화되고 있음 (BCC Research market report, Sensors: technologies and global markets, 2011. 03) 화학센서의 한국 시장 규모는 2017년 약 600억 규모의 시장이 될 것으로 전망 (한국센서연구조합, 2006.08.) (단위 : 백만불) 관련 제품 /서비스 시장 1차년도 (2011) 2차년도 (2012) 3차년도 (2013) 4차년도 (2014) 5차년도 (2015) 가스센서 해외 4,830 5,227 5,656 6,121 6,625 국내 48.3 52.3 56.6 61.2 66.3 가스센서모듈 48,300 52,271 56,568 61,219 66,252 483 523 566 612 663 구성형태 : 표, 그래프, 관련 기업의 로고, 대표 제품 이미지 등 활용 발표요령 : 오랜 시간을 들여 설명하면 역효과가 예상되므로 간단하게 요점만 제시 예상시간 : 2분 ETRI 융합부품소재 연구부문
감사합니다. ※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함 ※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함 www.etri.re.kr ♣ 연락처 : 융합부품소재연구부문 문승언 책·연 (042-860-5603, semoon@etri.re.kr) ETRI OOO연구소(단, 본부)명