│발행인 : 주웅용│편집인 : 김재은│발행일 : 2012. 09. 30 (격월간)│ 본 부 : 경상북도 포항시 남구 효자동 산32번지 T. (054)279-6310│F. (054)279-6099 강 구 조 연 구 소 : 인천광역시 연수구 송도동 180-1 포스코 글로벌 R&D센터 OIC 연구동 7~8층 T. (032)200-2500│F. (032)200-2419 울 산 연 구 소 : 울산시 북구 매곡동 342-2 자동차조선기술관 3층 T. (052)219-4801│F. (052)219-4820 강 원 연 구 소 : 강원도 강릉시 대전동 강릉과학산업단지 블록 가 2-1 T. (033)655-1740│F. (033)655-1749 광양환경연구본부 : 전남 광양시 금호동 813-1번지 바이오에너지R&D센터 T. (061)799-2723│F. (061)792-0768

實事求是 2012 . 09 Vol.

www.rist.re.kr실용화, RIST! 글로벌, RIST!

49

▶▶RIST-重慶大學 기술교류회

2012. 09│Vol. 49

새소식 02

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14

15과학기술용어

단신

16연구위탁, 기술이전 안내

기술특집

기술개발

Contents

▶▶제 24회 포스코패밀리 기술 콘퍼런스 열려

포스코패밀리 기술인의 축제

인 ‘제24회 포스코패밀리 기

술 콘퍼런스’가 지난 8월 22

일과 23일 포스텍 및 RIST에

서 열렸다. 포스코가 기술개

발 의욕을 고취하고 기술경

쟁력을 높이기 위해 1989년

부터 매년 개최하고 있으며,

포스코패밀리 기술인에게 가

장 큰 축제이자 기술토론의

장으로 자리매김하고 있다.

개회에 앞서 열린 ‘포스코패밀리 기술상’ 시상식에서 최상교 연구원이 포스랩 스테인레스공정 연

구그룹과 공동 개발한 ‘스테인레스 무질산 고속 냉연산세’로 혁신상을 수상했으며, 김진호 박사팀과

목임수 박사팀의 ‘고강도 건축구조용강 초고층빌딩 적용기술 공동개발’ 과제와 ‘Smart Industry에 의

한 에너지 이용 효율 향상’ 연구로 각각 창의상을, 추동균 박사팀이 개발한 ‘1,500mm 광폭 마그네슘

박판 주조기술’ 이 도약상을 수상하였다.

이어서 진행된 개회사에서 포스코 정준양 회장은 “저성장, 저수익 시대에 우리가 살아남고 지속 성

장하기 위해서는 단순히 경기불황 대처 차원이 아닌 근본적인 의식 변화와 체질 개선을 통한 장기

적 기술경쟁력 우위 확보가 필요하다”고 강조하며 기술개발 활동에서의 수익성 중심 마인드 확산,

R&BD-E의 자력 엔지니어링을 통한 고유기술의 상업화, 기술개발에 있어서의 주인의식과 책임의식

을 당부하였다. LED 조명 시스템 기술 개요 및 현황

SiC 단결정 박막 성장(Epitaxy) 기술

제철산업에서의 이산화탄소 포집 및재자원화 기술 개발

RIST-인도네시아 반둥공대 MOU 체결

권일한 박사 논문Chemical & Engineering News 하이라이트 선정

CO2연구단 박주형 박사

CO2연구단은 CO2 배출량이 많은 제철 산업에서의 혁신적 CO2 배출량 저감을 위해 CO2 포집/분리 및 CO2 자원화 기술 개발을 추진하고 있다. 그리고 제철 사업의 CO2 저감 기술 분야에서 세계 최고 수준을 지향하고 있으며, 이러한 비전을 달성하기 위해 국내외 선도적 연구기관들과 긴밀한 연구협력 체제를 구축하고 있다.

지난 8월 29일 관리동 3층 세

미나실에서 중국의 중경대학

과 기술교류회를 가졌다. 이

번 교류회는 RIST연구원과

주웅용 원장을 비롯해 박종

민 소장, 김문철 본부장, 중

경대학 장정비 교수 등 양 기

관 관계자 12명이 참석해 각

기관 소개와 함께 상호 관심

사에 대한 토론의 시간을 가

졌다. 지난해 11월 연구원과

MOU를 맺은 중경대학 일행

방문은 그 동안 추진해온 공

동연구 외에 상호 관심사에 대한 협의가 이루어졌으며, 이번 기술교류회 계기로 양 기관은 국제협력

을 통해 상호발전의 기틀을 마련할 것으로 기대하고 있다.

에너지환경연구소의 스마트그리드연구팀

과 아랍에미레이트의 마스다르공과대학,

글로벌 녹색성장 연구소인 GGGI 및 포스코

패밀리가 참여한 가운데 “UAE 마이크로그

리드 기획연구”를 위한 제1회 국제 워크샵

을 개최했다.

워크샵에서는 마스다르 공과대학의 연구담

당 부학장인 케네디교수의 아랍에미레이트

의 전력 현황과 마이크로그리드 실증 사이

트에 대한 발표가 있었으며, 스마트그리드

연구팀 주도로 기획연구한 로드맵과 연구

내용에 대한 상세 설명으로 활발한 정보교

류의 장을 마련하였다. 현재 스마트그리드

연구팀은 GGGI를 통해서 70만불의 연구비

를 확보하고 7월 15일부터 8개월 동안의 기

획연구를 수행하고 있으며 또한, 성공적인 기획을 통하여 수천만불이 소요 될 것으로 예상되는 UAE 마이크로그리드의 실증 사업을

포스코패밀리사와 RIST가 주관할 수 있도록 주력할 계획이다.

◁ 02 03 04 ▷

▶▶국제 워크샵 개최

▶▶2012 Session i Follow-up 개최

RIST는 지난 9월 13일 2012년 혁신활동의 진

도와 성과를 점검하고 Best Practice 사례를

공유하는 Session i Follow-up 행사를 실시

했다.

이번 행사에서는 혁신지원실에서 오프닝 동

영상을 자체 제작하고 합창단 공연을 직원

들이 함께 준비하는 등 직원 참여도를 높여

큰 호응을 얻었다. 이어 2012 혁신활동 전반

에 대한 보고와 함께 TRIZ, 기술Tree, QSS을

이용한 연구수행 우수사례가 발표되었고 특

히, 완성도 높은 프리젠테이션으로 많은 박

수를 받았다.

이 자리에 참석한 주웅용 원장은 “지금은 그

어느 때보다도 창의적인 활동을 해야 하는

시점이라고 생각되며 창의적 활동 증진을

위해 그 동안 운영해 온 '문제해결의 장'과

연구원에서 최근 신규로 도입한 '주간업무보고 (POWIS) 제도' 와 인력운영의 효율성 제고를 위한 '기술원 Pool 운영제도'가 조기에 정착될

수 있도록 전 직원이 노력해 주기를 바란다”고 당부했다.

LED 조명 시스템 기술 개요 및 현황

● 문의 : LEDC연구팀 홍종희 (054-279-6645)

LED 조명 시스템(LED lighting system)은 광원으로 LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드)

조명을 사용하고 여기에 제어장치와 이를 효과적으로 제어하는 조명 관리 장치를 갖추어 주

변 밝기나 사람의 존재와 같은 각각의 조명 제어 상황에 따라 지능적으로 대상 조명의 조도

와 색상 등을 제어 및 관리할 수 있는 시스템을 말한다. LED 조명 시스템을 구성하는 가장 중

요한 부분인 LED 조명은 LED 조명이 개발되기 이전의 조명들(백열등, 형광등, 할로겐 등)과

달리 반도체 소자 광원으로써, 이로 인한 다양한 장점들을 제공하여 기존에는 어려웠던 개별

조명에 대한 여러 가지 시스템 처리 및 지능화 기술이 가능하게 하였다.

앞서 언급하였던 LED조명의 장점들을 자세히 살펴보면 LED조명은 기존 조명에 비해 전기적

으로 높은 효율 특성, 빠른 온/오프 동작 특성(On/Off switching) 및 정밀한 조도 제어 특성을

가지며, 그 수명 또한 기존 조명의 최소 몇 배에서 최대 수십 배에 달하는 것을 중요한 특징

으로 가진다. 또한, 이러한 특징 외에도 부가적으로 높은 빛의 지향성, 뛰어난 내구성, 환경 친

화성, 우수한 색 재현 능력 등을 가진다고 알려져 있다. 이러한 LED 조명의 특성들은 기존의

조명에서는 없었던 반도체 소자로써 가지는 장점들로써 LED조명 시스템 기술 개발의 필요성

을 높이고 있다.

LED 조명 시스템의 구성은 <그림2>와 같이 LED광원 모듈, 드라이버, 조광 제어기, 조광 관리

기 및 센서 등으로 구성되며, 각 구성요소는 다음 기능을 수행한다.

- LED 광원 모듈 : 하나 이상의 LED 소자로 구성된 광원

- LED 드라이버 : 제어 신호에 의한 광원 전류/전압 제어를 수행하는 장치

- LED 조광 제어기 : 조광 관리기의 명령을 드라이버로 전달

- 조광 관리기 : 센서로부터의 입력 정보와 시나리오에 의한 적절한 제어

- 센서 : 움직이는 물체의 존재 여부 및 주변 밝기를 수집하여 전달

<그림 1. 다양한 LED 조명 제품>

<그림 2. LED 조명 시스템 구조>

LED 조명 시스템은 설치 규모에 따라 그 구성 요소가 달라진다. 가장 소 규모인 장치 독립 제어 방식은 가장 단순한 형태로써 단일 LED 조명 기

구 내에 LED 광원, 드라이버, 제어기, 관리기 및 센서를 모두 내장한 형태이며, 중 규모인 지역 제어방식은 다수의 LED 조명을 연동하여 제어하는

방식으로써 각 구성 요소들이 하나의 조명 장치 내에 내장된 형태가 아닌 조명 외부에 개별적으로 존재하게 되며 이 때 조명 관리기는 외부 센서

들의 환경 정보를 받아들이고, 이를 바탕으로 다수의 조명들이 연동되어 시나리오에 의한 동작을 수행하도록 제어 신호를 발생시킨다. 그리고 마

지막으로 대 규모인 중앙 집중 제어 방식은 중 규모의 지역 제어 방식이 중첩되어 계층화된 방식으로 조광 관리기의 레벨을 구역, 지역, 중앙 조광

관리기로 단계적으로 구분하여 조명 시스템을 구축하게 된다<그림 3>.

LED 조명 시스템의 설치에 있어 가장 먼저 고려해야 할 것은 어떠한 조광 정책을 적용할 것인가를 선택하는 것이다. 예를 들어 일반 사무실의 경우에

는 스위치와 재실 감지 수준에서 조명 시스템을 구성할 수 있다. 반면 대규모 빌딩의 경우에는 다수의 구역 또는 지역으로 구분을 하고 구역 별로 별

도의 조광 시나리오를 적용하는 것이 보편적이다. <표1>은 이때 적용할 수 있는 여러 가지 시나리오 및 소요되는 필요 장비를 정리한 것이다.

<그림 3. 중앙집중 방식 LED 조명 시스템 구성 예>

<표 1. 조명 시나리오 및 필요 장비>

시나리오 방식 필요장치

재실 감지 제어 물체의 유무, 움직임(동체인식)에 따른 조명 제어 동작 감지 센서

스케줄 제어 시간대에 따른 지정된 조도 제어 타이머, 조광 소프트웨어

튜닝 제어 사용자의 요구에 따른 수동 제어 레벨스위치, 조도 조절기

일광 절약 제어 자연 채광이 좋은 주간에는 조도를 낮추는 제어 레벨스위치, 조도 센서

에너지 수요 제어 에너지 수급 상황에 따른 조도 제어 : 사용량 초과에 따른 에너지 절약 제어 조광 소프트웨어

적응적 보상 제어 주야간 차이를 고려한 조도 제어 조도센서, 타이머

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LED 조명의 중요한 특징 중의 하나가 백색 빛 뿐만 아니라 다양한 색이나 휘도를 가지는 혼합 빛을 발생시킬 수 있는 정밀 제어가 가능한 조명이라는 것이

다. 이러한 LED 조명의 제어 동작 특성과 IT 네트워크 기술의 융합은 LED 조명 시스템 기반의 다양한 혁신적인 서비스와 응용을 가능하게 해 줄 것이다. 이

러한 측면에서 조명 시스템에 관련된 네트워크 기술을 살펴보면, 조명 시스템 기술 영역에 있어 현재까지 적용된 유무선 네트워크 기술은 크게 유선과 무

선 네트워크로 나누어 질 수 있으며, 조명에 적용된 유선 기술은 조명 전용 네트워크 기술로 만들어진 DALI(Digital Addressable Lighting Interface) 표준 기술

과 애초 전광판 제어용 네트워크 기술로 만들어진 DMX(Digital Multiplex) 표준 기술이 현장에서 주로 쓰여지고 있다. 최근 들어 융합 기술의 필요성과 제어 대상

용량의 대용량화로 인하여 IP 기반 조명용 네트워크 기술이 연구, 개발 중이며 이를 위한 다양한 기술에 대한 표준화가 진행되고 있다.

무선 네트워크 기술은 이미 수년 전부터 유선 네트워크 기술에 비해 설치 및 유지 보수 비용이 적다는 장점으로 단위 노드 영역, 즉 조명과 제어기 사이 및

센서 간 인터페이스에 많이 사용되어 왔으며, 특히 RF 통신 기반 기술인 ZigBee 기술은 저비용 및 적용 용이성을 무기로 현장에 널리 보급되고 있다. 그러

나 최근 영상 데이터 등의 요구와 같이 기하급수적으로 증가하는 데이터 송수신 요구에 대응하기 위하여 이를 위한 네트워크 기술이 연구, 개발되고 있으

며, 그 후보 군으로 무선랜 기반 기술, 가시광 통신 기술(VLC, LIFI, LED-ID) 등이 언급되고 있다.

LED조명 시스템의 주된 필요성은 간단히 두 가지로 요약된다. 첫 번째는 기존 조명에 비해 에너지 절약 효과가 크다는 것이며, 두 번째는 보다 인간적인

조명 환경 제어가 가능하다는 것이다. 여기서 첫 번째로 언급된 에너지 절약 효과에 대한 객관적인 측정 규격의 필요성이 이미 공론화 되어 1997년 제정되

었으며, 이 국제 공인 측정법이 IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol) 측정법이다<그림 5>. 이는 20세기 말부터 심각하

게 대두되고 있는 에너지 자원 감소 문제에 대응하여 에너지 효율화를 이루기 위한 목적으로 에너지 투자에 따르는 결과를 상호간에 객관적으로 측정하고

검증하는 방법으로 수립된 측정 기준이다.

유선

무선

구분 프로토콜

RS232C(USB포함)

DMX(Digital Multiplex) 부대 조명 제어용 프로토콜, 물리계층은 RS485 사용, 512개별 조명

DALI(Digital Addressable Lighting Interface) 64개별 조명 16그룹 16SCENE제어

DMX over IP

IP망을 통한 DMX 데이터의 전송 프로토콜

Art-Net

ACN(Architecture for Control Networks) 엔터테인먼트 용도로 제안된 DMX대체용 IP기반 프로토콜

ZigBee 기반 Ad-hoc 프로토콜 전력 소모가 작고, 전송속도는 느리나 안정적이다.

제어 배선 불필요

→ 설치가 빠르고 경제적

조명 장치 제어용

표준 네트워크,

프로토콜

확장성과 용량의 한계

TCP/UDP/IP

기반 프로토콜

Bluetooth

IrDA 적외선 통신 규격

VLC 가시광 통신 규격

무선랜(Wineless LAN)

<그림 4. LED조명용 네트워크 프로토콜의 발전 방향>

앞서 살펴본 바와 같이 현재 여러 기관(연구 기관, 기업 등)에서 다양한 방향으로 LED 조명 시스템 기술에 대한 연구 개발이 시도되고 있다. 이들

연구 개발의 주된 방향성을 정리해보면 고부가가치의 지능화된 조명 제어 상품 개발을 그 최종 목표로 하고 있으며 이를 달성하기 위하여 첨단 IT

기술과의 다양한 접목을 시도하고 있다. 현재까지는 주변 조명 환경 감시를 위해서 주로 조도 센서와 동작 감지 센서가 쓰였다면 미래에는 보다

정밀한 환경 감시를 위하여 온도, 습도, CO2, 먼지 센서 및 영상 센서 등 여러 종류의 센서가 개발되고 개량되어 조명 내에 초소형으로 내장되게

될 것이고, 이들 센서 입력을 조명 제어에 효과적으로 사용할 수 있도록 지능화된 예측 기술(사용자 동작 예측 및 상황 인지 등)이 개발될 것이다.

이러한 기본적인 연구 개발의 방향성과 더불어 추가적으로 LED 조명 시스템과 모바일 기기와의 연동 기술 등과 같은 보다 편리한 기기 사용을 위

한 휴먼 인터페이스 기술이 개발되어 편리하게 조명을 사용할 수 있을 것이다. 또한, 늘어나는 데이터 요구량을 확보하기 위하여 지속적으로 조명

용 고속 데이터 통신 기술이 개발 될 것이며, LED 조명 시스템 망을 통한 중소용량 및 대용량 데이터 송수신 기술 및 그 용용 상품 기술 개발과 같

은 조명 통신 융합 기술 등이 시도될 것이다.

에너지 절감량 = 설치 전 에너지 사용량 - 교체 후 에너지 사용량 ± 보정값

<그림 6. LED 조명 네트워크 시스템 일 실시 예>

<그림 5. LED조명 에너지 절감량 측정 국제 규격>

구분 내용 적용가능 IT

Option. A

· 절약시설의 절감량이 정해져 있으나 해당 기기의 운전 스케줄이 크게 변

하지 않는 사업장에 적용

· 해당 기기의 절감량이 운전 시간을 일괄 적용하여 계산

LED디밍,

그린IDC

DC전원, 쿨렁

조명교체와 같은 특정 시설의교체 후 수치적으로 절감량이

바로 계산되는 경우 사용하는 방법

Option. B

· 절약시설의 절감량이 정해져 있으나 해당 기기의 운전 스케줄이 변하는

사업장에 적용

· 해당 기기들 일정 기간 운영한 후 해당 기간의 에너지 사용량을 측정하여

주요 파라메티 값을 찾아 이를 전체 기간으로 확산

LED디밍,

그린IDC 기술

Option. A에 적용되는 대상에 사용 시간 등 사용상의 조건 변화가발생하는 경우 사용, 일정 기간운영 후 평균값으로 계산한다.

Option. C

· 절약시설의 절감량이 운전시간 뿐만 아니라 주변 환경에 따라 변하여 직

접 측정이 어려운 경우

· 사업장의 요금 청구서 및 공정 / 구역별 실시간 모니터링값 활용

BEMS, FEMS,

HEMS

신뢰성이 확보된 가장 현실적이며 보편적인 방안

Option. D· 신축 건물과 같이 요금 정보도 없는 등 측정이 어려운 경우

· 임의로 파라메티값을 지정하여 컴퓨터 시뮬레이션 측정

BEMS, FEMS,

HEMS

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SiC 단결정박막 성장 (Epitaxy) 기술

● 문의 : 융합소재연구본부 김흥락 (054-279-6326)

1. SiC 반도체

지금까지 알려진 Si 기반 반도체 산업은 인류사회 전반에 큰 파급효과를 가지고 왔으며, 앞으

로도 지속적인 발전을 해 나갈 것으로 예상된다. 그러나 세계적인 에너지 자원 고갈문제와 연

계된 에너지, 산업전자, 정보통신 분야에서 주요한 요구 사항 중의 하나가 반도체로 구성된

부품들의 파워손실을 최소화하는 것이다. 기존 Si 반도체에서 완전히 새로운 구동기구의 소자

가 개발되지 않는 한, Si 반도체의 낮은 열전도율이나 낮은 절연파괴 전계와 같은 물리적, 전

기적 특성 한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 이에 기존 Si 반

도체를 대체할 새로운 반도체소재가 필요하며, 이에 적합한 재료로 등장한 것이 SiC(탄화규

소)이다. SiC 반도체는 실리콘(Si) 원자와 카본(C) 원자 간의 공유결합을 기본으로 한 결정이

며, 각각의 원자는 사면체 구조 내에서 4개의 다른 원소와 결합을 하고 있다. 가장 많이 나타

나는 상은 3C, 4H, 6H, 그리고 15R 등이며 특히, 4H가 산업 관점에서 전력 소자용으로 가장

널리 연구되고 있다. <표 1>은 주요 반도체 재료들의 기본 특성을 비교한 것이다.

2. SiC Epi 박막 성장

2.1. SiC Epitaxy

일반적으로 반도체소자 제조공정에서는 기본적인 소자 구성요소인 p-n 접합을 형성하기 위

해 다양한 불순물 주입용 확산공정이 필요하다. SiC 웨이퍼의 경우, 전력소자용 활성층을 형

성하기 위해 고온 이온주입 및 확산공정이 필요하지만, 현실적으로 이를 안정하게 공정을 수

행할 장비를 확보하기가 어렵고, 또한 결정 및 표면 결함발생의 문제점도 가지고 있다. 그러

므로 전력소자 적용을 위해서는 SiC 웨이퍼 표면에 한층 혹은 다층구조의 Epi 박막을 위한

Epitaxy 공정이 필요한 것이다. 특정 전력소자로 이용하기 위해서 일정한 두께와 정확한 도핑

농도 조절이 가능하고, 또한 SiC 기판에서 야기된 결함들을 Epi 박막 성장시 감소시키거나 타

무전위 결함으로 전환하여 제어할 수 있어야 한다.

4H-SiC는 높은 절연 파괴전압, 높은 열전도도, 높은 전자 포화속도를 가지고 있어 전력 소자로

의 응용 면에서 가장 적합하며, 높은 절연 파괴전압은 1kV 이상의 매우 높은 전압 영역에서 단

극 소자의 구현을 가능하게 한다. 이는 Si에 비해 10배 이상의 절연 파괴전압을 가지기 때문에

1/10배의 SiC 단결정 박막 두께와 10배의 도핑 농도로 동일한 소자를 제작할 수 있으며, 전력회

로에 SiC 단극 소자를 적용할 경우 빠른 스위칭 속도를 얻을 수 있다. 또한 전력 소자에서 발생

한 열은 이동도를 감소시켜 손실을 증가시키는 데, 높은 열전도도는 On 상태의 저항 및 스위칭

손실로부터 기인되는 열을 보다 쉽게 확산시켜 소자의 성능을 높일 수 있으며, 인버터, 컨버터

와 같은 전력 변환 장치의 부피를 크게 줄일 수 있다. 이와 같이 높은 열전도도와 열적 안전성을

갖는 SiC 전력 소자는 높은 열적 환경에서 동작이 가능하고 제반 냉각시스템을 줄일 수 있어, 향

후 xEV 등 미래형 자동차에 활용성이 크게 부각될 것으로 기대된다. 현재 전 세계적으로 SiC 반

도체 기술은 6”단결정 제조기술이 확립되어 가는 중이며, 이와 더불어 SiC 단결정 박막(이하 Epi

박막) 웨이퍼 및 전력소자, 패키징 기술 등의 개발이 활발이 진행되고 있는 실정이다. 그러나, 아

직까지 낮은 단결정 및 박막 품질 문제, 연관 인프라공정, 그리고 높은 웨이퍼 가격 때문에 새로

운 반도체 핵심산업으로의 발전은 다소 시간이 필요한 실정이다.

Band Gap(eV)

Breakdown Field(V/cm)

Thermal Conductivity at 300K (W/cm·deg)

Electron Mobility(㎠/V·sec)

S i 1.12 3 X 105 1.5 1360GaN 3.42 30 X 105 1.3 440

6H-S iC 3.03 32 X 105 4.9370 ( ┴ C)75 ( ┃C)

4H-S iC 3.26 30 X 105 4.9790 ( ┴ C)950 ( ┃C)

<표 1. 주요 반도체 재료들의 기본 특성비교>

2.2 Epi 박막 성장기술

Epi 박막 성장기술은 일반적으로 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하며, 반도체 공정에서 폭넓게 쓰이는 공정으로 넓은 면적에서

Epi 박막의 두께 및 도핑 농도 균일성 확보 및 이의 조절이 용이하다. 이외에도 Molecular Beam Epitaxy(MBE), Sublimation Epitaxy, Liquid Phase

Epitaxy(LPE) 등의 방법이 연구 중에 있지만, 낮은 성장 속도, 높은 background 도핑 농도, 표면 형상 저하 문제 등의 이유로 산업상 이용성이 떨어

지는 단점이 있다. SiC CVD는 일반적으로 1600℃의 고온에서 SiH4와 C3H8을 Si와 C의 반응 가스로 진행한다. 희석 가스로 사용하는 H2는 가열된

기판 위에서 경계 확산층(Stagnant Layer)을 형성하게 되고 반응기 내부에서 반응 가스는 분해되어 이 층을 통해 확산하여 기판에 붙게 된다. 수소

의 높은 열전도율은 기판과 반응로 내부의 온도 차이에 의한 표면반응 가스의 역 확산을 방지하고 가스의 분해에 중요한 역할을 한다. 그리고 기

판 표면에 붙은 가스는 재배열되어 Epi 단결정 박막으로 성장하게 된다. 주요 반응 메커니즘은 1) 반응로 내에 반응가스의 mass transport 2) 반응

가스의 반응 3) 결정표면으로 반응물의 확산 4) 기판 표면에 몇몇 가스종의 흡착 5) 기판 표면 위로 흡착된 원자들의 확산 6) 기판 표면에서 원자가

결합하거나 원자의 탈착 7) 탈착된 가스종이나 반응에 참가하지 못한 부산물의 배기 순으로 이루어지며, <그림1>에 도식화하였다.

현재 SiC Epitaxy 용으로 가장 많이 이용되는 CVD 방식은 Linkoping 대학의 Kordina 교수가 개발한 것을 시초로 한 Horizontal hot-wall 반응로이며

쿼츠 튜브, Graphite felt, TaC 코팅된 고순도 Graphite Susceptor, RF coil로 이루어져 있다<그림2>. 최근 상용화된 장비의 경우, Susceptor 위의 기판

을 가스로 회전시키는 방식으로 박막의 두께 및 도핑 농도의 균일성을 향상시키는 기술이 도입되고 있다. 여러 장의 4인치 혹은 6인치 웨이퍼 공

정이 가능, 생산단가를 줄일 수 있고, 기판의 공전과 자전으로 균일한 박막 성장이 가능한 장점이 있다.

<그림 1. Epi 박막 형성을 위한 기체 및 고체상의 반응 공정 메커니즘>

<그림 2. Sic Epitaxy용 Horizontal Hot-Wall 반응기 구조>

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한편 SiC Epitaxy 공정은 <그림 3>과 같이 크게 In-situ etching과 Epi 박막 성장으로 이루어져 있다. 먼저 기판 표면의 전처리 과정을 통해서 웨이퍼 제작공

정 후, 기판에 남아있는 스크래치와 표면 이물질 등을 제거하여 고품질의 박막을 성장할 수 있다. In-situ etching은 일반적으로 H2 가스를 사용하지만 식

각 동안 기판의 Si과 C가 서로 다른 비율로 탈착하는 경향이 있다. 또한 Si droplet 방지를 위해서 Cl 소스를 첨가하기도 한다. 안정화 단계를 지나 실제 SiC

Epitaxy 성장에서는 SiH4과 C3H8이 주로 사용된다. 필요시, HCl을 추가하여 Si droplet 형성을 방지하고 Epi 박막 내에 3C의 형성을 억제한다. 성장이 끝난 후

H2 분위기에서 열적 스트레스 완화를 위해서 천천히 냉각한다.

2.3. 주요 공정변수 및 결함

Epi 박막 성장 시 C/Si 비는 가장 중요한 성장 공정인자 중의 하나이다. C, Si 중 어느 한쪽이 풍부한 조건에 의해 결정다형의 형성이 다르게 나타나는데 Si-

rich는 Epi 박막에 Si droplet을, C-rich는 3C-SiC를 포함, 박막 내에 존재하는 결함(carrot, triangular defect)으로 확장될 수 있으며, 높은 C-rich 상태는 심지

어 다결정이나 비정질 층까지 만든다. 현재 상업적으로 가장 많이 사용되는 4° Off-axis 웨이퍼에 다양한 C/Si 비율을 갖은 성장 조건으로 공정이 이루어 질

경우, <그림 4>와 같은 표면 요철의 일종인 Step-bunching이 발생할 수 있다. 완벽한 화학 구조적 SiC를 위해서는 C/Si 비율이 1이 되어야 하지만, 실제 공

정에서는 Si, C의 확산, 표면 반응률, 그리고 반응생성물 등에 의하여 공정변수의 변화가 있어야 한다.

<그림 3. Epitaxy 공정 순서>

<그림 4. C/Si 비에 따른 4° Off-axis 기판 Epi 박막의 Step bunching 변화>

SiC Epi 박막에는 결정다형 외에도 <그림 6>과 같은 Stacking faults, Micropipe, TSD, TED, BPD, Triangular defect, Carrot, 3C Inclusion 등 다양한 형

태의 결함들이 존재한다. 이들 중 Micropipe와 BPD는 전력반도체 소자의 특성과 신뢰성에 심각한 문제를 야기하는 Killer defect로 알려져 있다. 대

부분의 결함들은 기판의 결함이 Epi 박막 성장 중에 지속적으로 성장하는 경우가 많아 단결정 SiC 기판 웨이퍼의 품질향상이 Epi 박막 및 전력소

자의 특성 향상에 있어 중요한 요소가 된다. 그 밖에도 Carrot 및 Triangular defect는 주로 Epi 박막 성장시 표면의 스크래치, Particle 등에서 시작하

여 전력소자 제작공정 및 소자특성에 큰 영향을 미치는 Killer defect 중의 하나로 고려되고 있다. 그러나 이러한 결함들도 다양한 Epi 박막 성장 공

정으로 제거 혹은 그 영향을 낮추는 방법들이 개발되고 있는 실정이다.

전력반도체 소재로 전 세계적으로 개발과 상업화가 활발히 진행되고 있는 SiC 반도체는 에너지 절약산업 및 기술의 한 부분인 전력기기에서 그 중

요성이 크게 부각되고 있는 실정이다. 현재 POSCO의 신성장 사업의 일환으로 2010년 9월부터 지식경제부 기술혁신사업(WPM 사업)으로 9년간

초고순도 SiC 단결정 소재 개발에 대해 지원을 받아 시작한 3년 동안 4인치 SiC 단결정 성장을 위한 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 SiC

단결정과 고 전력소자와의 중간 연결고리의 역할을 담당하는 고품질의 Epi 박막성장을 위한 epitaxy 기술 개발은 이제 첫걸음을 시작하였으며, 재

현성 있는 공정을 통한 두께 및 도핑 제어기술, 여러 가지 결함제어 및 소자에 미치는 영향 평가기술, 그리고 생산성 향상 및 양산화 적용 기술 등

이 사업화를 위해서 필요하며, 이를 위해서 끊임없는 노력이 요구되는 실정이다.

또 다른 변수 중의 하나는 Epi 박막 성장시 임의의 불순물 도핑으로, 이는 전

기 전도도를 조절하여 임계 전압을 확보하기 위함이다. 일반적으로 전력소자

에 필요한 도핑 농도는 1.0x1015 ~ 5x1016 atoms/cm3으로, SiC의 경우 도핑에 사

용되는 원소는 치환될 격자와 크기가 비슷한 원소를 사용한다. p-형 반도체를

형성하기 위해서는 Si 격자에 Al 원자, n-형 반도체는 C 격자에 N 원자를 포함

한 가스를 Epitaxy 공정 중에 도입하는데 이들의 도입양은 반응로 내에 유입되

는 양에 비례하나 다른 많은 인자(온도, 압력, C/Si비 등)에 영향을 받는다. <그

림 5>는 도핑 농도와 성장박막 두께에 대한 4H-SiC Epi 박막 Blocking 전압을

나타낸 것이다.

▶ <그림 5. 4H-SiC Epi 박막 두께와 도핑의 변화에 대한 Blocking 전압>

◁ 10 11 12 ▷

<그림 6. SiC Epi 박막에 존재하는 다양한 형태의 결함들>

기술개발Ⅰ

제철산업에서의 이산화탄소 포집 및 재자원화 기술 개발

기술배경

기술개요

단위사업소에서 이산화탄소를 가장 많이 배출하는 산업(발전소 제외)인 제철

산업은 연료전환, 공정 최적화를 통한 에너지 효율 향상 및 폐열 회수 등의 방

법을 통해 이산화탄소의 배출을 위한 다각적인 노력을 기울이고 있다. 이러한

방법 외에 좀 더 적극적인 이산화탄소 배출 감소 방법으로 이산화탄소 포집

및 저장/활용(CCSU, Carbon Dioxide Capture Storage & Utilization) 기술

은 발전소, 제철소와 같은 CO2 고정 배출원(Stationary CO2 sources) 으로부

터 대량 배출되는 CO2를 흡수법 등을 이용하여 포집, 압축, 이송하여 지중 저

장(geological storage)이나 해양 저장(oceanic storage), 혹은 탄산염 형태로

고정화하거나 산업적으로 재이용(utilization or conversion)하는 것까지 아우

르는 전주기 기술이다. CCSU 분야와 관련하여 RIST의 CO2연구단에서 개발

중인 기술은 “제철산업에서의 이산화탄소 포집 및 재자원화 기술”로 철을 만

드는 과정에서 발생하는 CO2를 포집하여 이를 제철소 폐열 및 부생가스를 이

용하여 자원화하는 기술이다<그림1>.

RIST CO2연구단에서는 지식경제부의 지원으로 포스코, 포스코건설, 포스텍,

성균관대, 에너지기술연구원과 함께 제철산업에 특화된 CO2 포집기술과 포

집된 CO2의 자원화를 위한 통합 공정 개발을 1단계 3년 (2009.06~2012.05),

2단계 2년 (2012.06~2014.05)에 걸쳐서 수행 중에 있다. CO2의 자원화를 위

한 필수 요소인 CO2, 환원제, 전환 에너지를 모두 제철공정 내의 가용에너지

혹은 부산물로 공급하는 제철공정에 특화된 CO2의 새로운 처리 기술이며 이

를 통해 신 성장동력 기회를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 대표적인 요소

기술은 CO2 포집기술 (암모니아수를 이용한 CO2 포집 공정개발), 현열 회수

기술 (중저온 폐열 회수 기술, 용융 슬래그 고온 현열 회수 기술 개발), CO2 자

원화 기술 (COG 혼합 개질을 이용한 환원가스 제조 기술 개발) 이다.

<그림 2. 암모니아수를 이용한 CO2 포집 공정 개념도>

<그림 3. 암모니아수를 이용한 CO2 포집/정제/액화 Pilot Plant 전경>

CO2 포집 기술 (암모니아수를 이용한 CO2 포집 기술 개발)

제철소 내 다량 존재하는 중저온 미활용 폐열을 회수하여 CO2

포집공정에 포집 에너지로 활용하기 위해서는 암모니아와 같은

재생온도가 낮은 흡수제를 사용하는 흡수공정을 개발하고, 동

시에 중저온 폐열을 회수하여 저급에너지원으로 활용할 수 있

는 공정 기술 개발이 필요하다. 암모니아수를 이용한 CO2 포집

기술은 Alstom(미국), Powerspan(미국), CSIRO(호주), KIER(한

국에너지기술연구원), RIST 등에 의해서 활발한 공정 개발 및

실험이 이루어지고 있다. RIST에서는 암모니아수를 이용한 고

로가스(BFG, Blast Furnace Gas)중 CO2 포집 기술을 개발 중에

있으며 현재 1,000Nm3/hr 규모의 Pilot Plant를 POSCO 포항 제

철소에 설치하여 공정 최적화를 위한 시험 운전 중이다<그림 2,

3>.

<그림 1. 제철산업에서의 이산화탄소 포집 및 재자원화 기술 개발 개념도>

◁ 12 13 14 ▷

實事求是

<그림 5. CO2 자원화 기술 개략도>

현열 회수 기술은 제철 공정의 미활용 중저온 폐열을 회수하여 CO2 포

집을 위한 에너지로 사용하고 제철공정 중 발생하는 용융슬래그 등에

존재하는 고온의 현열을 회수하여 CO2 전환을 위한 에너지로 활용하

여 CO2 포집 비용 저감 및 CO2 자원화를 위한 에너지로 활용하는 기술

이다. 제철소 발전소에서 배출되는 140-160℃ 온도의 배기가스로부터

스팀을 생산하여 CO2 포집을 위한 에너지로 활용하고, 회전디스크-드

럼 방식의 조립화 장치와 Fluidized bed type 현열 회수 챔버를 이용하여

1300o

C의 용용 슬래그 배열을 회수하기 위한 시스템을 개발하여 미활용

되던 용융 슬래그 현열을 CO2 자원화 에너지로 활용하여 자원화에 필요

한 열에너지의 25% 이상을 저감할 수 있을 것으로 예측된다<그림4>.

CO2 자원화 기술은 BFG로부터 분리된 CO2를 제철소 내의 부생가스

COG (Coke Oven Gas)와 고온의 용융 슬래그로부터 회수한 열을 이

용하여 CO/H2가 다량 함유된 철광석 환원가스로 전환시키고 이를 고

로/유동로에 취입하는 기술이다<그림 5>. 현재 COG-CO2-H2O 혼합

개질을 이용하여 철광석 환원에 적합한 환원가스를 제조할 수 있는 반

응조건을 열역학 평형 계산을 통해 얻고, 이들 조건에서 기존 상용촉

매 보다 우수한 개질 촉매를 개발하였다. 또한, CO2 자원화용 상용 촉

매반응기 설계를 위해 COG 혼합 개질 반응기 전산모델링을 수행하

고 있으며, 기초 lab 반응기 모델을 개발하였고 CO2 자원화를 통해 얻

어진 환원가스의 고로 또는 유동로 취입에 따른 로내 온도, 압력, 유동

등의 변화를 전산모델링을 통해 계산하여 이를 기초로 CO2 배출 저감

량 평가를 진행하고 있다.

현열 회수 기술 (중저온 폐열 회수 기술, 용융 슬래그 고온 현열 회수 기술 개발)

CO2 재자원화 기술 (COG 혼합 개질을 이용한 환원가스 제조 기술 개발)

<그림 4. CO2 자원화용 용융슬래그 조립화 및 현열 회수 장치 구성>

● 문의 : CO2연구단 이만수 (054-279-6834)

본 기술은 중저온 폐열을 이용하여 제철공정 중 발생되는 고로가스

(BFG)로부터 CO2를 분리해 내는 기술, 분리된 CO2를 고온 폐열과 부생

가스 (COG) 를 활용하여 CO로 전환시켜 철광석의 환원제로 재사용하는

신개념의 기술로써 제철산업의 자원을 활용하여 CO2의 포집 및 산업적

재사용을 위한 CCU(Carbon Capture & Utilization) cycle을 구축한 세계

최초의 예라고 할 수 있다.

기술 특징

기대 효과

향후 계획 CO2 포집 및 재자원화 기술은 현재 2014년까지 30만톤/년 이산화탄소 포

집 시스템 및 3만톤/년 CO2 자원화 시스템의 기초 설계 자료 도출을 계획

하고 있다.

제철공정에서 경제적 가치가 없어 미활용 되는 중저온 폐열을 회수하여

CO2 포집 에너지로 활용함으로써 CO2 포집 비용을 획기적으로 저감하는

제철공정에 특화된 CO2 포집 기술이며, 이때 BFG 중 CO2를 선택적으로

제거되어 가스의 열량이 25%이상 증대된다. 제철소에서 미활용 되던 용융

슬래그 현열을 CO2 자원화 에너지로 활용하여 자원화에 필요한 열에너지

의 상당 부분을 경감할 수 있고, 제철 부생가스인 COG를 CO2 의 환원제로

이용하여 환원제 원료비를 현저히 저감할 수 있으며 생성물인 CO 와 H2를

고로 또는 유동로에 투입함으로써 코크스사용량을 최소화할 수 있을 것으

로 기대한다. 그리고 CO2포집 및 재자원화 기술은 기후변화협약 대응 핵심

CCU기술로써, 미래 CO2 시장 선점에 기여할 것으로 예측된다.

RIST-인도네시아 반둥공대 MOU 체결단신Ⅰ

권일한 박사 논문 Chemical & Engineering News 하이라이트 선정단신 II

최근 권일한박사가 Environmental Science & Technology (ES&T)에 제출한

“Biodiesel production from sewage sludge: New paradigm for mining energy

from municipal hazardous material”논문이 Chemical & Engineering News

(C&EN)에 하이라이트가 되었다. (http://cen.acs.org/articles/90/web/2012/08/

Biodiesel-Sewage-Sludge.html). C&EN은 American Chemical Society (ACS)

에서 발행하는 뉴스지로서 최신 기술 뉴스나 최신 논문 등을 소개하는데, 이번

기회를 통해 RIST 및 포스코패밀리의 기술 위상을 높일 수 있는 좋은 기회가 될

수 있을 것으로 보인다. C&EN에서는 권일한 박사가 개발한 무촉매 연속식 바

이오디젤 전환에 관한 내용과 함께 폐자원 유래 (하수슬러지)로 부터의 바이오

디젤이 생산될 수 있음을 개략적으로 설명하고 있으며 폐자원 유래 (하수슬러

지)로부터 바이오디젤 생산으로 좀 더 환경친화적이며 기존의 바이오디젤 대비

충분한 경쟁력이 있다는 것을 보도 하고 있다. 또한, 폐기물 자원화 분야의 권위

자 중에 한명인 Mississippi State University의 교수 Rafael Hernandez의 코멘트

도 함께 전하고 있는데, 이는 상업적 측면뿐만 아니라 학술적 측면에서도 인정 받고 있다는 점에서 의의가 더욱 크다고 할 수 있다.

현재, RIST에서 원천기술로 보유하고 있는 무촉매 연속형 바이오디젤 생산기술은 포스코와 함께 파일럿을 통한 scale-up 단계이며, 파일럿이

성공할 경우 2014년 Demo, 2015년 상업화를 예상하고 있다. 바이오디젤 시장이 2015년 65조 규모로 예상되기 때문에 상업화가 성공할 경우 바

이오디젤 제조원가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 바이오디젤 분야 후발 주자임에도 불구하고 충분한 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 평가되고

있다. 또한, 기존 바이오디젤 원료 대상이 아닌 저급 원료가 바이오디젤로 전환 가능하기 때문에 신재생에너지 분야에 있어서 Renewability를

크게 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다.

RIST는 지난 9월3일, 인도네시아 명문공과대학인 반둥공대(ITB)와 상호 연

구협력을 위한 MOU를 체결하였다. 주웅용 원장과 아크말로카 총장은 MOU

를 통해 철강슬래그 활용기술 분야에 대해 상호 협력해 나가기로 하였고, 이

자리에는 포스코, 크라카타우 포스코 및 인도네시아 국영제철소인 크라카타

우 스틸 관계자들이 참석하였다. 다음날 9월4일에는 2010년에 우리연구원과

MOU를 맺고 공동연구를 수행해 온 보고르농대(IPB)에서 바이오에너지 대

량생산기술과 슬래그의 해양, 농업분야 활용기술에 대한 워크샵을 개최하였

다. 이 워크샵에는 인도네시아 환경부, 산업부, 철강협회, 철강사, 대학 그리

고 한국대사관 등에서 50여명이 참석하여 많은 관심을 보였으며 특히, 철강

슬래그 재활용을 위한 인도네시아 법규개정에 대한 많은 토론이 있었다. 9월

6일에는 찔레곤의 크라카타우 포스코 제철소 현장를 방문하여 건설현황을

보고 받고 현지 주재원들을 격려하고, RIST 보유 및 개발 기술 소개와 제철소의 니즈(needs)를 파악하는 자리를 가졌다.

그리고 크라카타우 포스코에서는 RIST의 1일 7,000톤 규모의 배출수 재이용기술이 이미 적용 추진 중에 있고, 슬래그 활용기술, 에너지 절약기

술, CO2 저감 및 이용기술 등에 대하여 많은 관심을 보여 향후 적용을 검토하기로 하였다.● 문의 : 슬래그활용연구팀 김형석 (054-279-6617)

● 문의 : 바이오에너지연구팀 권일한 (061-799-2708)

개질 촉매

천연가스 등의 탄화수소를 합성가스(수소, 일산화탄소)로 효율 좋게 변

환하는 촉매이며 현재, 천연가스의 주성분인 메탄의 수증기 개질 촉매의

개발을 중심으로 하고 있다. 개질 촉매의 특징으로는 루테늄으로 카본 석

출을 억제, 폭넓은 온도 영역에서 활성을 유지, 저귀금속 담지량에서도 높

은 활성을 유지할 수 있게 되어 저비용으로 촉매를 제공, 백금-로듐으로

부생성물을 억제 등이 있다.

DMX(Digital Multiplex)

조명이 쓰이는 모든 곳에서 표준 인터페이스로 단단히 자리잡고 있으며,

공연 무대의 조명을 위한 디지털 조명 제어 프로토콜이다. 비록 전광판과

같은 고대역 폭이 필요한 곳은 HD-SDI DualLink 등으로 수십 Gbps 의 속

도를 확보하나, 간단한 조명 신호들은 모두 사용 가능하다. DMX 는 데이

지 체인 형태의 전기 연결을 사용하며, EIA-485 전압이 신호로 흐르고,

다른 통신선로와 달리 DMX 는 조명을 제어하는데 중점적으로 되어 있어

서 1개의 기기간 링크는 최대 1.2Km까지 연결되도록 규정하고 있다.

DALI(Digital Addressable Lighting Interface)

사용자의 need 에 대하여 여러 조합의 복잡한 조명 scene 을 각각의 주

소를 할당하여 결국에는 요구사항을 만족시키는 디지털 커뮤니케이

션 조명 제어시스템을 DALI라 하며 ECG를 위한 새로운 디지털 인터페

이스이다. DALI 시스템에서 최대 16개까지 그룹지정과 개별적으로는

64개까지 주소할당이 가능하고, 조명 scene 을 연출할 수 있다. 그리고

DALI 의 가장 중요한 특성은 제어라인의 무극성, 각각의 유니트에 대해

개별적으로 주소할당 가능, 간섭에 무방한 디지털 데이터 전송, 오랜 정

전에도 저장된 데이터의 보존 등이 있다.

용융슬래그

철광석, 코크스, 석회석 등을 고로(용광로)에서 용융하면 약 1500℃

의 쇳물과 함께 광물성분이 용해된 용융슬래그가 발생되며 주로 카오,

MgO, 페, SiO2 등을 포함하고 있다. 용융슬래그는 비중의 차이를 이용

하여 쇳물과 분리하게 되는데, 냉각법에 따라 괴재슬래그(Air Cooled

Slag)와 수재슬래그(Granulated Slag)로 구별된다. 괴재슬래그는 용융

슬래그가 자연 공냉과 살수에 의해 서서히 냉각되어 결정화된 것이며,

수재슬래그는 용융슬래그에 고압의 물을 분사하여 급냉에 의해 모래상

태로 유리질화를 시킨 것이다.

LPE(Liquid Phase Epitaxy)

LPE 는 고체 표면에 액체 상태의 물질로부터 결정층을 성장 시키는 방법이

며 이는 도포된 반도체의 용융점보다 낮은 온도에서 일어난다. 반도체와 제

2의 원소의 혼합물은 그 반도체 자체보다 낮은 온도에서 녹기도 하여 이러

한 혼합물 용액으로부터 결정을 성장시키는 것이 유리한 경우가 종종 있다.

예를 들어 GaAs의 용융점은 1238℃이나 금속 Ga와 GaAs의 혼합물은

상당히 낮은 용융점을 갖는다. 따라서 GaAs seed crystal을 그것 자체가

용융되는 온도보다 낮은 온도에서 녹는 Ga+GaAs 용액 속에 담가둔 후,

이 용액을 용융점(melting point)으로부터 서서히 냉각시키면서 단결정

의 GaAs 층을 seed crystal위에 성장시키는 것이다. 그래서 용액의 Ga

농도는 더욱 증가하게 되고 이에 따라 용융점은 더욱 저하되는데 이것

을 계속 냉각시키면 GaAs는 더욱 용액을 벗어나고 결정성장은 지속되

는 것이다. 이 기술은 충분히 낮은 온도에서 단결정을 성장시킬 수 있어,

seed crystal의 용융 온도에서 결정을 성장시킬 때 생기는 불순물 주입

문제와 같은 여러 가지 문제들을 피할 수 있다 .

ZigBee 기술

저속 전송속도를 갖는 HA(Home Automation) 및 Data Network을 위한

표준 기술로서 저전력 가정용 무선 네트워크 규격 ‘지그비’(ZigBee)

는 사무실의 조명·보안 등을 무선으로 조정할 수 있는 무선 네트워크를

구축하는 무선 표준의 하나로 연결 기기들의 전력 소모가 적은 것이 특

징이다. 그리고 지그비는‘HomeRF’후속 기술로‘HomeRF Light’

와 IEEE 802.15.4 기술을 결합한 것으로 무선랜(802.11b), 무선전화기,

전자레인지 등과 같은 2.4㎓ 주파수 대역을 사용하며 하나의 네트워크

에 255대의 기기를 연결할 수 있고 반경 30m내에서 250Kbps의 속도

로 데이터를 전송할 수 있다. 특히 저전력 근거리 핵심전송 기술인 IEEE

802.15.4 기술은 자동제어뿐만 아니라 무선센서네트워크를 구성할 수

있는 기술로 부각되고 있어, 산업현장, 가전제품, PC주변기기, Home

Automation, 게임이나 장난감, 개인 건강 단말기 등에 활용 가능하여 향

후 유비쿼터스 시대를 대비하는 핵심 기술로 관심을 모으고 있다.

MBE(Molecular-Beam Epitaxy)

MBE는 단결정 박막성장 초기 상태를 관찰할 수 있는 기술로 매우 얇

은 막의 형성이나 실리콘 기판에 탄화규소를 형성할 수 있는 방법이

다. 그리고 high vacuum, ultra high vacuum(10-8 Pa)에서 진행되며 분

당 1000 nm 이하의 매우 느린 도포율로 인해 다른 도핑 기술에서와

같은 불순물 레벨에 도달하기 위하여 보다 높은 진공 상태를 유지 해

야 한다. 고체 상태의 MBE에서 갈륨(gallium), 비소(arsenic)는 천천

히 승화되기 전까지 K-cell(knudsen effusion cell)속에서 가열된다.

MBE(Molecular-Beam Epitaxy) 의 "Beam" 은 원자의 평균자유행로

(mean free path: 자유로운 운동을 하는 기체분자가 서로 움직일 때 다

른 입자와 충돌하지 않고 진행하는 평균적인 거리)가 길기 때문에 갈륨

비소(GaAs)가 웨이퍼에 도달하기 전까지 진공 챔버 내의 어떤 가스와

도 반응하지 않아 beam처럼 작용한다는 데서 유래한다. 공정이 진행되

는 동안 RHEED(Reflection High Energy Electron Diffraction)이 결정 성

장을 모니터링 하기 위해 사용된다.

◁ 1415 16 ▷

연구위탁 절차

기술이전 절차

혜택 : 특허권 공동소유 체계적 기술지원 최첨단 연구장비활용

고수익성 신사업, 친환경기술 실용화, 첨단부품소재 실용화, 정부/산업체/지역기술협력

고객중심 연구활동현장활용 가능기술 제공

연구위탁의뢰

연구팀과연구원소개

연구내용검토/협의

연구계획서제출/계약

중간보고 및 완료보고서제출

사후관리

강구조, 부품·신소재, 설비자동화, 환경에너지, 용접, 시험분석, 신뢰성평가 Six Sigma 기법적용

연구결과 A/S 실태조사 및 고객의견청취 지원활동

방문상담, 온라인 상담기술이전 사업화 전문 컨설턴트 상담

최정예 전문가 집단에 의한 평가기술성, 사업성, 이전가격평가

법률, 계약 전문가 지원온라인, 오프라인 계약체결

온라인, 오프라인 신청사업화 성공전략 도출협의

사업화 성공에 적합한계약조건 도출

전담 기업컨설턴트 연결 정부 기술사업화 지원사업과 연계 기술지도 및 Feed-back

기술이전 상담

기술이전 신청·협의

기술가치 평가

협상 계약체결 사후관리

연구위탁/시험분석/기술사업 지원안내포항본부 연구위탁 (T :054-279-6232, F :054-279-6209) 시험위탁 (T :054-279-6950, F :054-279-6188)울산분원 연구위탁 (T :052-219-4810, F :052-219-4820)

용접센터 창업보육센터국가지정연구실

중소기업협력단분석 평가본부국제공인시험기관

폐기물 소각로 성능 검사기관다이옥신 공인 측정 및 분석기관영남지역 기술이전 컨소시엄 주관사업기관

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