마이크로 머시닝

"마이크로 머시닝"; 한국과학기술연구원 에서 개발한 초소형 압력 센서 와 미.일서 개발한 초소형 모터 및 김형곤 KIST응용전자연구실장 #실리콘

박대석 앵커 :

한때 스위스와 일본, 미국이 벌였던 아주 얇은 시계 만들기 경쟁은 몇 년 사이에 옛날이야기가 돼버렸습니다.

요즘은 깨알보다 작은 기계를 만드는데 선진국들은 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다.

이른바 극소형 기계기술의 세계를 소개합니다. 송종문 기자입니다.

송종문 기자 :

최근 한국 과학기술연구원이 개발한 초소형 압력 센서입니다.

이 센서 속에는 작은 실리콘 조각이 들어 있습니다.

이 실리콘 조각의 가운데는 10마이크론, 즉 1/100mm 두께의 얇은 막으로 돼있으며 막의 앞부분은 작은 구멍에 난 유리로 덮여 있습니다.

이 구멍으로 액체가 들어와 압력을 가하면 막이 휘면서 막 주위에 심어진 저항 값을 변화시키는데 이 저항 값의 변화로 압력을 잴 수 있습니다.

이 센서는 디램 등의 전자회로를 만들 때와 같은 초정밀 실리콘 가공기술을 사용해 만들어지지만 탄성이라는 실리콘의 기계적 성질을 이용했다는 점에서 다른 전자소자와 다릅니다.

마이크로 머시닝이라고 하는 이런 미세한 기계구조의 가동기술은 최근 센서분야에서 압력, 흐름, 가속도, 온도 등을 재는 초소형 센서를 만들어 냄으로서 기계식 센서들을 대체하고 있습니다.

김형곤 (KIST 응용전자연구실장) :

마이크로 머시닝 기법을 이용하여 센서를 만드는 경우에는 비용이 기존의 방식에 비해서 1/10이하로 싸질 수 있고 다른 기계와의 접속이 아주 쉬우며 자동화로 양성하기가 매우 좋습니다.

송종문 기자 :

마이크로 머시닝 기술로 초소형 기계를 만들려는 연구도 활발합니다.

미국과 일본 등에서는 이미 초정밀 실리콘 가공기술로 극소형의 모터를 만들어 냈습니다.

정전기의 힘으로 회전하는 있는 이 모터는 그 지름이 사람의 머리카락 굵기와 비슷한 100마이크론, 즉 1/10mm정도입니다.

마이크로 머시닝 기술이 실리콘을 주로 쓰는 것은 반도체 기술의 발달로 1마이크론 이하의 가공이 가능할 뿐 아니라 소재의 특성도 뛰어나기 때문입니다.

주병권 (KIST 응용전자연구실) :

실리콘은 보통 반도체 재료로만 알고 있지만 기계적인 특성도 상당히 뛰어납니다.

예를 들어 실리콘의 내마모성은 스테인레스 스틸과 유사하며 실리콘의 탄성도는 여타금속들에 비해 상당히 우수한 특성을 보이고 있습니다.

송종문 기자 :

마이크로 머시닝 기술은 이미 모터나 톱니바퀴, 집게 등 각종 기계요소들을 만들어 내고 있어 21세기에는 초소형 로봇이 혈관을 따라 몸속을 돌며 병든 부위를 치료한다는 공상과학 영화가 현실로 바뀌게 될 전망입니다.