초록 ▼

연구결과
1단계 연구에서는 암 진단에 적용가능한 Reflectometer 기반의 유전율 측정 알고리듬을 개발하였으며, 초소형 집적 시스템으로 Reflectometer를 제작하여 그 성능을 검증하였다. 이를 위해 고집적 소형화가 용이한 RF MEMS 공정을 이용하여 광대역에서 유전율 측정이 가능한 탐침을 개발하였다. 또한 Si CMOS 공정을 이용해 다중대역 신호발생기를 구현하였으며, 광대역 MEMS 방향성 결합기, GaAs pHEMT 공정으로 제작한 임피던스 튜너, 전력검출기, 구동 증폭기 등과 함께 MEMS 탐침에 집적함으로

연구결과
1단계 연구에서는 암 진단에 적용가능한 Reflectometer 기반의 유전율 측정 알고리듬을 개발하였으며, 초소형 집적 시스템으로 Reflectometer를 제작하여 그 성능을 검증하였다. 이를 위해 고집적 소형화가 용이한 RF MEMS 공정을 이용하여 광대역에서 유전율 측정이 가능한 탐침을 개발하였다. 또한 Si CMOS 공정을 이용해 다중대역 신호발생기를 구현하였으며, 광대역 MEMS 방향성 결합기, GaAs pHEMT 공정으로 제작한 임피던스 튜너, 전력검출기, 구동 증폭기 등과 함께 MEMS 탐침에 집적함으로써 능동탐침으로 제작하였다. 제작된 시스템을 이용하여 2-16 GHz 대역에서 0.9% 생리식염수, 돼지고기 근육, 지방 조직 등의 유전율을 정확하게 측정하였고, 그 성능을 검증하였다.
2단계 연구에서는 주파수에 따른 고열요법의 결과를 비교하여 효율적인 암 치료를 위한 최적의 고열치료 프로토콜을 개발하였다. 고열요법 시 높은 전력전달 효율을 유지하기 위해 온도 상승에 따른 물질의 상태 변화를 고려하여 MEMS 탐침을 최적화하였다. GaAs pHEMT 공정을 이용하여 2.3 W의 최대 출력을 갖는 전력 증폭기를 제작하였고, 광대역 이득 증폭기, 전압 제어 발진기와 함께 MEMS 탐침에 집적함으로써 암 치료를 위한 초소형 능동 탐침을 구현하였다. 제작된 시스템으로 돼지고기 근육 및 암 조직이 이식된 누드 마우스에 고열요법을 실시하였으며, 암 치료가 가능한 43도 이상 높은 온도 상승을 통해 충분한 성능을 확인하였다.

Abstract ▼

Result
In the proposed research, the sub-circuits for minimized active cancer detection and treatment system were developed using RF MEMS, Si CMOS/GaAs ICs and vertical integration technologies. RF MEMS probe, which was optimized in consideration of thermal and frequency characteristics, was made

Result
In the proposed research, the sub-circuits for minimized active cancer detection and treatment system were developed using RF MEMS, Si CMOS/GaAs ICs and vertical integration technologies. RF MEMS probe, which was optimized in consideration of thermal and frequency characteristics, was made using semiconductor batch process. Signal source was developed using low-cost Si CMOS technology for low-power consumption and system minimization. The core sub-circuit of the proposed cancer-treatment system is high power amplifier (HPA). The transistor-stacked PA was implemented using GaAs technology, which has advantages in power and efficiency. The vertical integration technology was also developed for a low-loss and high reliable single platform integration. This study can be a solution of performance, cost and reliability problems for unavoidable problem of the microwave system.

목차 Contents

• 도약연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 64
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 66
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 71
• 8. 참고문헌 ... 72
• 9. 연구성과 ... 75
• 10. 기타사항 ... 87
• 끝페이지 ... 92