Update2024.05.07 (화)
유비쿼터스용 마이크로 온/습도 복합센서 기술
■ 기술의 개요
센서란 측정 대상의 물리량, 화학량 및 바이오 정보를 감지·취득해 관측자나 시스템에서 읽을 수 있는 신호로 변환하는 정보 소자나 장치를 뜻하며, 대상에 대한 정보를 취득하는 시스템의 최소 요소로서 시스템의 최선단에 위치해 정보처리시스템의 성능을 좌우하는 요소이다.
국내 센서산업은 수출 증가세가 두드러지고 있으나 여전히 대부분의 센서를 수입에 의존하고 있다. 중저급 기술의 센서는 중국 저가공세에 취약하고 미, 일, 유럽 등 센서기술 선진국은 산업보호 차원에서 센서기술 이전을 회피하고 있는 실정이다.
특히, 반도체식 온/습도 복합 센서는 온, 습도 개별 센서의 90% 이상을 수입해 조립에 의한 모듈로 제어시스템을 내수 및 재수출에 의존 하고 있다.
전자부품연구원에서는 정전용량형 방식으로 ROIC위에 Integrated된 독특한 구조의 스마트형 온/습도 센서를 개발했다. 기존의 온/습도 센서에 비해 크기가 작고 CMOS 기반으로 사용자 측면에서 응용 분야가 다양하다는 장점이 있다.
■ 기술의 현황
쪾현재 SoC형 온/습도 복합센서칩, 모듈 Prototype 개발 완료
쪾2009년 SoC형 복합센서 ROIC가 완료됐으며, 2010년 MCU Embedded ROIC를 개발, 2011년 Smart ROIC (Size와 성능 최적화) 개발 완료 예정
쪾기술의 구현수준-파일럿 단계
■ 기술의 장점
(경쟁기술과의 차별성)
쪾온도센서와 마이크로 프로세서를 신호회로 칩(ROIC) 위에 SoC형태로 제작
- 부가기능을 구현하는 칩과 마이크로 프로세서를 SoC 형태로 제작, 칩의 면적을 줄이고 단가를 낮춤
- On-Chip 온도센서와 정전 용량형 습도센서 및 신호처리 ROIC의 일체화 구조
쪾하부 전극과 상부 전극 사이에 표면적이 극대화된 감습층을 형성해 센서 감도가 우수
- 저전력형 회로 구조 적용으로 ROIC 전력 소비가 15bit 해상도 기준 150uW 수준으로 낮음
- 센서 정전 용량값 제한 없이 고해상도 디지털 신호로 변환 가능
■ 적용범위 및 응용분야
○ 응용 시장
- 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)용/기상관측 기기용/스마트 빌딩용
- 냉장고, 에어컨, 공기청정기, 가습기 등의 가전제품용
- 자동차용 실내 온/습도 센서, 엔진 제어장치, Anti-fogging 제어장치용
■ 시장동향 및 전망
온/습도 센서 모듈의 경우 다품종 소량생산의 중소기업형 산업으로 초기 투자 규모를 기준으로 한 시장 진입 장벽이 낮다.
온/습도 센서는 품목별·적용분야별로 시장이 매우 세분화 돼 있으며, 품목별로 요구되는 기술의 내용과 수준이 매우 다른 경우가 많아 업체들 간의 이질성이 큰 편이다.
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