College Of Engineering
서울공대 이야기
 

MEMS 관성측정장치


                      조동일 전기컴퓨터공학부 교수 (디지털타임즈. 2003.11.13)


최근 자동차의 안전성에 대한 관심이 높아지면서 고급차는 물론, 경승용차까지 에어백이나 ABS(antilock braking system)를 장착하는 추세다.


에어백의 작동 원리는 충돌이 발생하는 순간, 충격을 감지하는 센서가 신호를 중앙처리 장치에 전송해 탑승자가 차체에 부딪히기 전에 에어백이 터지도록 하는 것이다. 이러한 충격을 감지하는 센서가 바로 가속도계(accelerometer)나 자이로스코프(gyroscope)이다. 가속도계는 속도의 변화량인 가속도를 측정하고, 각속도계로도 불리는 자이로스코프는 물체가 회전하는 속도(각속도)를 측정하는 센서이다.


특히, 최근 이라크전에서 위력을 떨친 토마호크와 같은 순항 미사일이나 정밀 유도 폭탄 등에 장착돼 사용되기도 한다. 아울러 캠코더에도 자이로스코프가 장착돼 촬영자의 손 떨림에 의해 화질이 떨어지는 것을 막기도 한다. 또한 지난 1997년, 화성에 착륙한 탐사선 패스파인더에도 초소형정밀가공기술(MEMSㆍmicroelectromechanical systems)을 이용해 만들어진 자이로스코프가 탑재된 바 있다.


이러한 가속도계나 자이로스코프를 통칭해 관성측정장치(IMUㆍinertial navigation unit)라고 한다. 이 장치는 과거에는 단순히 크고 복잡한 기계로 인식됐으나 1990년대 이후 반도체 공정을 이용한 초소형 정밀 가공 기술 (MEMS; microelectromechanical systems) 기술이 발전하면서 초소형화와 대량 생산이라는 MEMS 기술의 장점을 활용한 제품들이 속속 개발되고 있다.


사실 에어백이 이렇게 대중화될 수 있었던 것은 절대적으로 MEMS기술 덕분이라고 할 수 있다. 가속도계의 대량 생산이 이루어지면서 가격이 1달러 이하로 떨어졌기 때문이다. 자이로스코프는 가속도계에 비해 제작이 어려워 최근에야 양산 체제를 갖춰가고 있다.


MEMS기술을 이용한 관성 측정 장치의 시장 규모는 2001년 발표된 한 보고서에 따르면 2000년에 11억달러였고, 2005년까지 15억 달러로 늘어날 전망이다.


하지만 이같은 예측에는 2001년 이후 급속히 고급화ㆍ다기능화되고 있는 휴대폰이나 디지털카메라와 같은 휴대기기의 발전 추세가 반영되지 않아 실제 시장 규모는 이 보다 훨씬 클 것으로 예상된다. 특히, 휴대폰에도 상당 수준의 해상도를 갖춘 디지털카메라가 내장되는 추세여서 촬영자의 손 떨림에 의한 화질의 약화를 막기 위해 캠코더와 마찬가지로 이를 보정하기 위한 자이로스코프가 필요하기 때문이다.


현재 국내에서는 삼성전자가 휴대기기용 자이로스코프의 양산을 목표로 연구 개발을 진행 중이며, 서울대ㆍ경북대 등의 대학과 전차부품연구소 등에서 관련 연구를 수행하고 있다. 외국에서는 미국ㆍ일본ㆍ독일 등에서 MEMS 관성 측정 장치를 개발중이다.


관성측정장치의 응용 분야는 군사ㆍ자동차ㆍ휴대기기용 등으로 분류할 수 있으며, 그 분야 및 제품에 따라 요구되는 사양이나 특성이 천차만별이다. 따라서 응용 분야 및 제품에 따른 특화된 연구 개발이 필요한 상황이다.


우리나라의 경우, 아직 군사용 및 자동차용 제품에 대한 연구 개발이 극히 부진한 실정이다. 하지만 다른 반도체 분야에 비하면 MEMS 관성측정장치 분야는 아직 양산 업체가 많지 않아 개발에 성공할 경우 세계 시장으로의 진입 가능성과 시장 선점 효과가 매우 크다는 점이 특징이다.


자동차용 및 군사용 관성 측정 장치는 고사양 및 소량 생산이라는 특성상 중소 기업이나 연구소에서 개발하는 것이 유리할 것으로 보인다.


또한 원천 기술이 많이 확보돼 있어 국내 개발 성공 가능성도 높다. 따라서 정부가 기술 경쟁력 확보의 차원에서 깊은 관심을 갖고 이 분야에 대한 연구ㆍ개발을 적극 지원하는 것이 반드시 필요하다.

번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
2098 새내기 대학탐방기(3)--새터, 드디어 출발~ [3] sweetpea 2004.06.22 5793
2097 우리당의 교육 포기? kbr0376 2004.06.23 2273
2096 수업시수 법제화 ‘이구동성’ kbr0376 2004.06.23 2821
2095 학생부와 수능성적 두 토끼 잡아야 한다 kbr0376 2004.06.23 3192
2094 서울대 신입생 73% 대입과외 받았다 kbr0376 2004.06.23 2940
2093 남정현 공대동창회장 취임사 lee496 2004.06.24 7825
2092 남경필 교수팀 새 기술 : 미생물 든 액체거품 뿌려 악취 분해 lee496 2004.06.24 3492
2091 여성과학자의 역할(모혜정 교수) lee496 2004.06.24 3921
2090 수능 탐구과목 대부분 4개 선택 kbr0376 2004.06.24 2687
2089 모의수능 평가, 과목별 차이커 최대 10점 차이 kbr0376 2004.06.24 2887
2088 시스템통합 패키지에 대해(조동일 교수) lee496 2004.06.25 3143
» MEMS 관성측정장치에 대해(조동일 교수) lee496 2004.06.25 4049
2086 캡슐형 초소형 내시경에 대해(조동일 교수) lee496 2004.06.25 3770
2085 로봇 테크놀로지가 뜬다 (조동일 교수) lee496 2004.06.25 3347
2084 신기술 `텔레메트릭스` lee496 2004.06.25 2958
2083 `스마트 네트워크 센서` 에 대해 lee496 2004.06.25 3002
2082 총리 수능시험 합격선?… 이해찬 후보 청문회 끝나 kbr0376 2004.06.25 3059
2081 국제과학올림피아드 한국대표단 발단식 kbr0376 2004.06.25 2761
2080 도전하는 자의 아름다운 열정 -허서 에어튼 eunju96 2004.06.26 4171
2079 여성의 눈으로 본 과학기술 (윤정로교수님) eunju96 2004.06.27 4189
Login
College of Engineering Seoul National University
XE Login