광주과학기술원(GIST)은 고흥조 교수 연구팀이 베젤과 전기배선 등 맹점을 원천적으로 제거한 카메라 센서를 만들었다고 18일 밝혔다.

폐쇄회로(CC)TV, 블랙박스, 무인자동화시스템 등이 발전하면서 모든 방향으로 촬영하는 카메라 수요도 커지고 있다.

현재 출시된 전 방향 카메라는 평면 광센서를 여러 방향으로 배열하기 위한 베젤(테두리)과 전기배선이 있어서 불가피하게 광학적 맹점이 발생한다.

어안렌즈 같은 초광각 렌즈를 사용해 화각을 보완하기도 하는데, 이는 이미지 왜곡과 해상도 균일성 문제를 일으킨다.

입체구조를 가지는 이미지센서를 개발하는 게 근본적인 해결책인 셈이다.

고흥조 교수 연구팀은 이를 위해 10㎛(마이크로미터)보다 얇은 플렉시블 전자소자를 만들었다. 이어 해당 소자를 입체적인 사면체 구조로 변형했다. 또 ‘ABS’(Acrylonitrile butadiene styrene·아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 스타이렌) 공중합체 방식으로 프레임을 제작하고서 용매 증기를 가해 유연성을 더했다.

고분자프레임 유동성 덕분에 전자소자가 받는 응력(stress)은 현저히 줄었다. 변형 시 전자소자 생존율을 높일 수 있다는 뜻이다.

이처럼 박막형 전자소자를 제작하고서 형태변형을 제어하는 방법은 성능이나 해상도 저하 문제를 없앨뿐더러 기존 반도체 공정 장비를 대부분 쓸 수 있게 한다.

연구팀은 99.3％의 픽셀 수율(이론상으로 기대했던 분량과 실제로 얻은 분량 간 비율)을 갖는 사면체 이미지센서를 구현했다.

고흥조 교수는 “2차원 평면에서 개발하는 고성능 전자소자를, 손상 없이 손쉽게 3차원으로 변형할 수 있다”며 “앞으로 사면체를 넘어 십이면체나 이십면체 등 구체와 유사한 형태의 다면체 이미지센서를 연구할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업과 GIST 개발과제(창조적도전과제) 지원으로 수행했으며, 성과를 담은 논문은 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 최근호에 실렸다.


/김민우 기자 nicepen@