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핵심기술
본 기술은 가스센서 구동에 필수적인 마이크로 히터를 단열 효과가 우수한 다공성 AAO 기판으로 대체 및 적용하므로써 에너지 효율을 극대화 시키는 기술임.

최종목표
“AAO 기반의 Mobile 기기용 저전력/초소형 대기질(VOCs) 가스센서 플랫폼 개발”
가. AAO 기판 제조 기술 및 공정 개발
1) Al 기판 표면처리 기술
2) 우수한 단열 특성을 갖는 AAO 소재 제조 기술
3) 높은 기공(Pore) 정렬도 특성을 갖는 AAO 소재 제조 기술

나. AAO 기반의

핵심기술
본 기술은 가스센서 구동에 필수적인 마이크로 히터를 단열 효과가 우수한 다공성 AAO 기판으로 대체 및 적용하므로써 에너지 효율을 극대화 시키는 기술임.

최종목표
“AAO 기반의 Mobile 기기용 저전력/초소형 대기질(VOCs) 가스센서 플랫폼 개발”
가. AAO 기판 제조 기술 및 공정 개발
1) Al 기판 표면처리 기술
2) 우수한 단열 특성을 갖는 AAO 소재 제조 기술
3) 높은 기공(Pore) 정렬도 특성을 갖는 AAO 소재 제조 기술

나. AAO 기반의 고효율 마이크로 히터 플랫폼 개발
1) 40mW급 저전력 특성의 고효율 마이크로 히터 제조 기술
2) 발열특성을 고려한 열 구조적 설계 기술
3) AAO 기판을 적용한 MEMS 공정 기술
(히터전극 폭 15um 이하, 소자크기 1.0 x 1.0 mm²)

개발내용 및 결과
1. 우수한 단열 특성을 갖는 4인치 다공성 AAO 기판 개발
- Al 표면연마 기술 및 Anodizing 최적화 기술 개발
- 2.0W/mK의 낮은 열전도도 특성을 갖는 다공성 AAO 기판 개발

2. 1.0mm 크기의 초소형 / 저전력 AAO 가스센서 플랫폼 개발
- 4인치 AAO 웨이퍼 기준, 6,774ea 가스센서 플랫폼 어레이 (소자크기 1.0 x 1.0 mm²)
- 38.7mW의 소비전력 구현(現, 국내 최고 수준)
- AAO-MEMS 공정 기술 개발을 통한 14um 수준의 미세 Patterning 기술 개발
- Sputtering 장치 도입을 통한 전극 증착기술 개발
- 600℃이상 고온에서 우수한 전극 밀착특성 확보
- 열화상 현미경 시스템 및 가스센서 측정 평가 시스템 구축
- 현재, 사업화 진행 중

기술개발 배경
- 최근 대기질 환경오염 문제가 대두되고, 헬스케이에 대한 관심이 급증하면서 휴대 및 편리성을 갖춘 가스센서 제품군의 수요 및 시장의 요구가 증대됨.
- 이를 위해서는 가스센서 플랫폼의 소형화 및 저전력화가 우선시 되어야 하나, 현재 실리콘 및 소결형 세라믹 기반의 가스센서 플랫폼은 기판으로 손실되는 열에 의한 에너지 효율에 대한 문제로 Mobile 환경에서 구동이 적합지 않은 성능적 한계에 도달함.
- 산업기반 기술인 Anodizing을 이용한 다공성 세라믹 소재인 AAO는 고온안정성이 우수하며, 우수한 단열효과를 가지는 소재로 가스센서 플랫폼에 적용시 에너지 효율 문제를 해결 할 수 있음.
- 고효율 AAO 마이크로 히터 플랫폼 개발, Mobile 기기 및 가전기기 적용 기대됨.

핵심개발 기술의 의의
- 본 개발은 기존 실리콘 및 소결형 세라믹 기반의 가스센서 플랫폼을 열전도율이 낮은 다공성 AAO 기판으로 대체함으로써 기존 제품의 단점을 보완하고 고효율 특성을 부여할 수 있음.
- 특히, 다공성 AAO 기반의 가스센서 플랫폼 제조 기술은 세계 최초 기술로 신규성과 진보성이 있어 지속적인 개발 및 지원이 필요함.
- 개발을 통해 외국에 의존해있던 센서 제조기술을 국산화하고, 이를 바탕으로 세계 시장에 안정적인 진입과 독보성을 기대할 수 있음.

적용 분야
1) AAO 기판 : 바이오센서 및 DNA 컨테이너 등 바이오 분야 커패시터 분리막 등 에너지 분야
2) AAO 가스센서 플랫폼 : 휴대용 가스검출기, 에어컨 냉매 누출 센서 등 환경 모니터링 분야

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서 론 ... 15
• 제 1 절 과제의 개요 ... 15
• 1. 개발 대상 제품 ... 15
• 2. 기술 개발 현황 및 문제점 ... 18
• 3. 개발을 통한 문제해결 방안 ... 19
• 4. 개발 제품의 우수성 및 차별성 ... 22
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 24
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 24
• 1. 최종 목표 ... 24
• 2. 개발기술의 평가 방법 및 평가 항목 ... 25
• 3. 정량적 목표 항목의 평가방법 및 평가 환경 ... 26
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 30
• 1. 개발 목표 ... 30
• 2. 개발 내용 및 범위 ... 30
• 제 3 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 34
• 1. 주관기관 구입 및 관리 현황 ... 34
• 제 3 장 결 과 ... 41
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 41
• 1. 연구개발 추진일정 ... 41
• 2. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 44
• 3. 기술개발 내용 및 결과 ... 48
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 99
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 100
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 101
• 1. 주관기관 : ㈜포인트엔지니어링 ... 101
• 2. 참여기관 : 인하대학교 ... 102
• 제 4 장 사업화 계획 ... 103
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 103
• 1. 산업 현황 및 시장의 니즈 ... 103
• 2. 국･내외 시장 현황 ... 106
• 3. 경쟁기업 및 기술 현황 ... 112
• 제 2 절 사업화 계획 ... 116
• 1. 사업화 개요 ... 116
• 2. 사업화 준비 ... 116
• 3. 사업화 소요기간 ... 118
• 4. 사업화 계획 ... 119
• 5. 예상 매출 규모 및 시장 점유율 ... 120
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발 기술 응용 등) ... 123
• 1. 생산효율 향상 기술 개발 ... 123
• 2. 자체 Sensor 제작 기술 개발 ... 123
• 끝페이지 ... 124