이기근 연구실
전자공학과 이기근
이기근 연구실은 전자공학과를 기반으로 표면탄성파(SAW) 기술과 나노소재, 집적 전자소자 기술을 융합한 첨단 센서 및 측정 시스템 개발에 집중하고 있습니다. 연구실은 압력, 온도, 습도, 가스, 자외선 등 다양한 물리·화학적 인자를 정밀하게 감지할 수 있는 고감도 센서 플랫폼을 구축하고 있으며, 특히 무선 및 무전원 환경에서 동작 가능한 센서 시스템을 통해 산업 현장, 전력설비, 지하매설물 등 접근이 어려운 환경에서도 실시간 데이터 수집과 모니터링이 가능하도록 연구를 진행하고 있습니다.
최근 연구실은 ZnO, Ta2O5, In2O3, SnO2, 탄소나노튜브 등 다양한 나노구조 소재를 활용한 초고감도·초고속 응답 센서 개발에 주력하고 있습니다. 표면탄성파 센서, 전계효과 트랜지스터(FET) 기반 듀얼 채널 센서, 마이크로히터 집적형 센서 등 다양한 소자 구조를 개발하여, NO2, CO, CO2, 수소, 아세틸렌, 에탄 등 유해가스 및 환경 인자를 정밀하게 검출할 수 있는 기술을 확보하고 있습니다. 또한, 센서 어레이와 휴대형 인터페이스 회로를 결합한 실시간 다채널 환경 모니터링 시스템도 개발 중입니다.
이기근 연구실의 연구는 전력설비의 안전 진단, 반도체 플라즈마 챔버 내 웨이퍼 온도 모니터링, 코로나 방전 감지, 산업 현장의 유해가스 모니터링, 환경오염 감시 등 다양한 산업 및 사회적 요구에 대응하고 있습니다. 연구실은 소재 합성, 소자 설계, 집적회로, 신호처리, 시스템 통합 등 전주기적 연구 역량을 바탕으로, 센서의 소형화, 저전력화, 고신뢰성 확보를 위한 첨단 기술 개발에 앞장서고 있습니다.
특히, 정부 및 산업체와의 다양한 공동연구 과제를 수행하며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 실용적 센서 시스템을 개발하고 있습니다. 연구실은 특허 출원과 논문 발표, 학술대회 참가 등 활발한 연구성과를 통해 국내외 센서 및 전자소자 분야에서 선도적 위치를 확보하고 있습니다.
향후 연구실은 스마트팩토리, IoT, 에너지 하베스팅, 바이오센서 등 차세대 융합 산업 분야로 연구를 확장할 계획입니다. 이를 통해 미래 사회의 안전, 환경, 건강을 위한 혁신적 센서 및 측정 시스템 기술을 지속적으로 개발하고, 글로벌 경쟁력을 갖춘 연구실로 성장해 나가고자 합니다.
Surface Acoustic Wave Sensors
Temperature Sensors
Gas Sensors
표면탄성파(SAW) 기반 고감도 센서 및 무선 측정 시스템
이기근 연구실은 표면탄성파(SAW, Surface Acoustic Wave) 기술을 기반으로 한 고감도 센서 및 무선 측정 시스템 개발에 주력하고 있습니다. SAW 센서는 압력, 온도, 습도, 가스, 자외선 등 다양한 물리적·화학적 변수를 정밀하게 감지할 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 연구실은 이러한 센서의 민감도와 안정성을 극대화하기 위해 나노구조 소재, 코어-쉘 헤테로 구조, 멀티채널 설계 등 첨단 소재공학 및 회로 설계 기술을 융합하고 있습니다.
특히, SAW 기반 센서는 무선 및 무전원 환경에서 동작이 가능하여, 산업 현장, 전력설비, 플랜트, 지하매설물 등 접근이 어려운 환경에서도 실시간으로 데이터를 수집할 수 있습니다. 최근에는 변압기 절연유 내 수소, 아세틸렌 등 유해가스 검출, 플라즈마 챔버 내 웨이퍼 온도 모니터링, 코로나 방전 감지 등 전력 및 반도체 산업에서 요구되는 고신뢰성 센서 시스템 개발에 집중하고 있습니다.
이러한 연구는 다양한 정부 및 산업체 과제와 연계되어 진행되고 있으며, 센서의 소형화, 저전력화, 고신뢰성 확보를 위한 인터페이스 회로 및 신호처리 알고리즘 개발도 병행하고 있습니다. 연구실의 SAW 센서 기술은 향후 스마트팩토리, IoT, 에너지 하베스팅 등 차세대 융합 산업의 핵심 기반 기술로 주목받고 있습니다.
나노소재 및 집적 전자소자 기반 가스·환경 센서 개발
연구실은 나노소재와 집적 전자소자 기술을 융합하여 초고감도, 초고속 응답 특성을 갖는 가스 및 환경 센서 개발에 앞장서고 있습니다. ZnO, Ta2O5, In2O3, SnO2, 탄소나노튜브(CNT) 등 다양한 나노구조 소재를 활용하여, NO2, CO, CO2, 수소, 아세틸렌, 에탄 등 다양한 유해가스 및 환경 인자를 정밀하게 검출할 수 있는 센서 플랫폼을 구축하고 있습니다.
특히, 표면탄성파 센서와 전계효과 트랜지스터(FET) 기반 듀얼 채널 센서, 마이크로히터 집적형 센서 등 다양한 소자 구조를 개발하여, 감도와 선택성, 응답 속도, 장기 안정성 등 센서의 핵심 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, 센서 어레이와 휴대형 인터페이스 회로를 결합하여, 실시간 다채널 환경 모니터링 및 스마트 진단 시스템으로의 확장도 이루어지고 있습니다.
이러한 연구는 전력설비의 안전 진단, 산업 현장의 유해가스 모니터링, 환경오염 감시, 스마트시티 및 IoT 응용 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 연구실은 소재 합성, 소자 설계, 집적회로, 신호처리, 시스템 통합 등 전주기적 연구 역량을 바탕으로, 차세대 환경·가스 센서 기술의 선도적 발전을 이끌고 있습니다.
1
Towards ultra-fast response and recovery characteristics through ZnO multilayer thin films in surface acoustic wave UV Sensor
이기근, NAWAZ FAISAL, 김시혁, 이현호, 박정웅, 송재필, 최철
IEEE SENSORS JOURNAL, 202411
2
Highly Sensitive and Stable In Situ Acetylene Detection inTransformer Oil Using Polyimide-Embedded CarbonNanotubes
이기근, 김시혁, 전일, Bjorn Mikladal, J. Choi, I. Novikov, J. Nam, I. Lee, L. Cai, J. Yoon, Y. Lee, J. Lee, B. Kang, Esko Kauppinen
ADVANCED MATERIALS, 202411
3
Aerosol-Synthesized Surfactant-Free Single-Walled Carbon Nanotube-Based NO2 Sensors: Unprecedentedly High Sensitivity and Fast Recovery
이기근, 김시혁, 한지예, 최진명, 남정석, 이일현, 이영규, Ilya V. Novikov, 전일, Esko I. Kauppinen
ADVANCED MATERIALS, 202404
1
절연체내 결함의 유형 진행 정도를 실시간 분별할 수 있는 표면탄성파 기반의 다채널 solar blind PD 센서 및 휴대용 인터페이스 개발
2
글루코스 에너지 하베스터를 집적한 무효소 고신뢰 연속혈당측정기 개발
3
표면탄성파 기반 고감도 UV 코로나 센서 시스템 개발
