다이아몬드 기반 양자자기이미징 원천기술 개발

2024과학기술정보통신부양자센서상용화기술개발
프로젝트 소개
본 과제는 다이아몬드 내부의 NV 센터를 활용해 아주 작은 자기장의 분포를 높은 정밀도로 촬영하는 양자자기이미징 기술을 개발하는 연구임. 기존 자기센서보다 작은 물질과 생체 시료의 자기 신호를 관찰할 수 있어 바이오이미징과 휴대형 자기센서 분야에 활용 가능한 기술임. 연구 목표는 nm~mm 크기의 타겟을 대상으로 자기이미징 공간분해능 20~50 nm 이하, 자기민감도 1 uT(rms) 이하를 달성하고, 3 x 3 x 3 cm3 크기의 센서 HW 모듈을 구현하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 공초점 현미경 방식의 광학계, 다이아몬드 나노구조체, 고정밀 타겟 스캐너, 다이아몬드 NV 센터 앙상블 소자 및 DC·AC 자기장 측정 기술 개발임. 또한 양자메모리 기술을 활용한 민감도 향상, 외부 샘플 핵자기공명(NMR) 신호 검출, 세포·바이오샘플 이미징, 2D MRI 이미징 및 소형 시스템 최적화 추진임. 기대 효과는 고분해능·고민감도 양자센싱 원천기술 확보와 신경연결망, 단세포, EMG·ECG·EEG 측정 및 질병 진단 분야의 새로운 바이오이미징 기술 창출임.
양자자기이미징고민감도고분해능다이아몬드 NV센터자기센서quantum magnetic imaginghigh sensitivityhigh resolutiondiamond NV Centermagnetic sensor
참여형태
주관
사업명
양자센서상용화기술개발
부처명
과학기술정보통신부
주관기관명
한국과학기술연구원
공동/위탁수행기관명
(재)한국표준과학연구원, 고려대학, 아주대학, 엘지전자(주)
과제 수행연도
2024
과제 수행기간
2023.04.01 ~ 2025.12.31
과제 고유번호
2710008098
연구 개발단계
기초연구
연구비
총연구비
972,000,000 원
정부지원연구개발비
810,000,000 원
위탁연구비
0 원
민간연구비
162,000,000 원
주관/협동기관 정보
주관/협동수행기관명연구수행주체지역
주관한국과학기술연구원출연연구소서울특별시
공동/위탁기관 정보4건
공동/위탁수행기관명연구수행주체참여형태공동연구비 수입금액 (원)공동연구비 지출금액 (원)
공동(재)한국표준과학연구원출연연구소연구·기술개발-74,000,000
공동고려대학대학연구·기술개발-194,000,000
공동아주대학대학연구·기술개발-120,000,000
공동엘지전자(주)대기업연구·기술개발162,000,000162,000,000
과제 기반 국내외 특허0건
출원/등록 기관발명의 명칭출원일자출원국가출원번호등록일자등록번호
과제 기반 SCI(E) 논문0건
논문명학술지명DOI/URL