초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 물질 분석의 맞춤 서비스가 가능한 고성능 보급형 소형 분광기 설계․ 제작
- 게르마늄 기반 근적외선(800-1600nm) 센서가 탑재된 고성능, 초소형 광센서칩 활용.
- 분광 해상도 30nm 이하 구현 및 분광기간 오차 최소화, 다양한 분석 대상과 사용 시나리오에 적절한 설계.
○ 식품 분석 어플리케이션 및 서비스 패키지 설계․ 제작
- 식품 분석의 세부 시나리오와 사용자의 행동 패턴을 분석하여 부가가치가 창출되는 서비스 요소(영양 정보, 스펙트럼 정보, 진위 여

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 물질 분석의 맞춤 서비스가 가능한 고성능 보급형 소형 분광기 설계․ 제작
- 게르마늄 기반 근적외선(800-1600nm) 센서가 탑재된 고성능, 초소형 광센서칩 활용.
- 분광 해상도 30nm 이하 구현 및 분광기간 오차 최소화, 다양한 분석 대상과 사용 시나리오에 적절한 설계.
○ 식품 분석 어플리케이션 및 서비스 패키지 설계․ 제작
- 식품 분석의 세부 시나리오와 사용자의 행동 패턴을 분석하여 부가가치가 창출되는 서비스 요소(영양 정보, 스펙트럼 정보, 진위 여부, 신선도 등)를 정의.
- 물질 분석용 분광기라는 새로운 제품에 대해 일반인이 직관적으로 사용할 수 있는 UI/UX를 설계, 어플리케이션 제작.
- 서비스에 대해 월별/분기별/연간 등 가격대와 청구주기 등에 대한 가격탄력성을 테스트하고 가격 모델을 완성함.
○ 서비스 디자인을 통한 제조업의 서비스화 구현
- 사용자 동선 분석을 통한 사용자 맞춤형 비즈니스 모델을 설계·구축하여 스트라티오의 서비스 품질을 향상시키고, 고객저변을 확대.
- AI Platform을 주축으로 하나의 플랫폼을 통해 모든 서비스의 이용이 가능해지는 사용자 친화적인 인터페이스 환경을 구축하고, 스트라티오의 에코시스템 조성.

□ 개발내용 및 결과
○ 실리콘(Si) 회로위에 게르마늄(Ge)기반의 가시광선/근적외선 센서칩 개발
- 게르마늄을 활용한 근적외선 센서의 제작 방법을 자체 개발, 100배 이상 낮은 비용으로 초소형 비냉각형 센서 제작 및 세계 주요 국가에 특허 출원, 프로토타입 제작 및 시연 완료.
○ 일반인이 쉽게 사용 가능한 고성능 보급형 초소형 분광기 LinkSquare 설계 및 제작
- 스트라티오가 개발 중인 게르마늄 기반의 근적외선(800-1600nm) 센서를 활용, 분광 해상도 30nm 이하의 성능 구현으로 분광기간 오차가 최소화되도록 설계.
- 기술적․실용적․미적 요소를 모두 고려. 다양한 현장에서 손쉽게 사용 가능한 근적외선 분광기의 하드웨어를 설계.
- 광학 설계의 기술적 요소, 인체 공학적 요소와 제품 사용의 스토리보드를 종합적으로 고려한 디자인.
- B2C 마켓을 겨냥한 IoT 제품으로 설계.
○ 스트라티오는 기 개발한 LinkSquare 분광기의 마케팅 과정을 통해, ‘사용자 맞춤형’ 서비스를 지향하는 비즈니스 모델을 구축. 서비스 기능 디자인 및 적용
- B2C에 대한 온라인 설문조사를 기반으로 물질 분석의 니즈가 크게 ‘대상 식별', ‘위품 감지’, ‘신선도 및 당도 측정’으로 나누어짐을 확인함. 이에 따른 맞춤형 UI 디자인.
- LinkSquare 분광기의 보조기기인 Liquid Station의 디자인 시안을 변경, Liquid Station을 제작. 기술의 정확도뿐만 아니라 소비자 신뢰도를 향상.
- ‘물질 분석’ 서비스 제공을 위한 사용자 맞춤형 어플리케이션 설계와 제작. 무료 애플릿 제공, 인앱 구매기능 추가, DIY 애플릿 제작 서비스, Custom Solution 등 사용자의 편의를 고려한 서비스 기능 추가.
- 소프트웨어의 기획․분석․설계․구현․테스트까지 전 단계 융합형 UI/UX 개발.
○ 제품-서비스의 융합을 통한 서비스화를 위해 디바이스를 중심으로 자체 에코시스템 구축
- 물질의 데이터 수집 및 데이터베이스를 구축용 소프트웨어를 디바이스와 함께 패키지화한 제품군을 설계. 소비 동선 확대.
- AI Platform과 LS Collector 소프트웨어 개발. 당사가 제공하는 ‘물질 분석’ 서비스를 디바이스, 소프트웨어, Platform을 이용하여 하나의 생태계 아래 사용가능한 비즈니스 모델을 설계.
- 소비자가 IoT용 분광기 제품에 항시 접근할 수 있도록 소비자 선호 스마트 기기와 호환 가능한 소프트웨어 어플리케이션을 개발.

□ 기술개발 배경
○ 기존 근적외선 분광기용 광센서칩은 인듐․갈륨․비소(InGaAs) 기반으로 제작되어 반도체 공정상 실리콘(Si) 기반 리드아웃회로(Readout Integrated Circuit)와의 ‘기계적 결합’ 과정을 거치므로 크기와 가격을 낮추기에는 한계가 존재함. 따라서 B2C 시장으로의 진입에 어려움이 있음. 당사의 광센서칩 및 광학설계의 혁신을 통해 근적외선 센서 기술의 대중화에 기여 의도.
○ 현재 사물인터넷(Internet of Things, IoT)용 센서는 기존의 센서를 단수 또는 복수 활용하는 등 그 기술 수준이 정체되어 있기에 저가의 초소형 근적외선 센싱 기술을 활용한 스마트기기 호환용 물질 분석 서비스개발은 IoT 분야에 물질 분석이라는 새로운 경험을 현실화 하는 핵심 기반 기술이 될 것으로 기대.
○ 나아가, 향후 ‘대상 식별(Identification)' 및 ‘위품 감지(Counterfeit Detection)' 기술은 일상생활에서 다양한 시나리오를 통해 활용될 수 있을 것이며, ‘물질 분석’의 내재적 가치를 통해 생활 전반의 편리와 복지를 증진시킬 수 있을 것으로 기대.

□ 핵심개발 기술의 의의
○ Liquid Station 제작, 데이터 수집 소프트웨어와 함께 패키지화한 제품군 신설. DIY 애플릿 제작 서비스, Custom Solution 등 제품-서비스 융합을 통한 ‘제조업의 서비스화’를 목표로 기존 서비스의 변경·추가를 통해 더욱 공고한 서비스 체계 구축.
○ 기 구축한 LinkSquare Artificial Intelligence (AI)의 업그레이드 버전인 AI Platform을 통한 에코시스템 구축.
○ 국내에서는 전량 수입에 의존하는 근적외선 센서 기술을 당사의 고성능 보급형 소형 분광기 개발로 동 기술의 대중화에 기여할 뿐만 아니라, 국산화를 기반하여 비즈니스 모델의 글로벌화를 가능케 함.
○ 현재 LinkSquare Spectrometer를 통해 의약품 및 식료품의 진위여부 판별, 과일의 당도, 육류의 신선도 등을 측정 가능한 상태이며 향후 근적외선 영역 (SWIR, 400nm-1600nm)을 감지할 수 있는 LinkSquare를 최종적으로 개발. 방대한 식품안전 관리뿐만 아니라 정교한 약물분석, 야간 식별 기술, 의료분야, 스마트 홈, 자율차량 내비게이션 기술 등이 가능할 것.

□ 적용 분야
○ 현재 근적외선 센서 기술은 나이트비전, 보안감시 등 방위산업 분야 및 식음료, 의약품, 농산품 등의 분야에서 주로 물질분류·분석에 활용. 당사의 경우 현재 LinkSquare Spectrometer를 통해 의약품 및 식료품의 진위 여부 판별, 과일의 당도, 육류의 신선도 등을 측정 가능.
○ 비파괴적 물질 분석을 가능케 하는 특성으로 인해 향후 화폐, 보석, 명품 진위 여부에서 나아가 의료용, 제약·화학 및 반도체 등의 핵심기강 산업에도 활용 가능.
○ 또한, 가격대를 ⅔ 이상 낮추고 센서의 소형화에 성공할 시, 드론, 자동차, 무인자동차, 스마트홈 등에 적용 가능.

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 16
• 제1장 서론 ... 17
• 제1절 과제의 개요 ... 17
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과 (기술개발 내용 및 방법) ... 22
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 22
• 제2절 연차별 목표 및 평가 방법 ... 28
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 29
• 제4절 수행 결과의 보안등급 ... 53
• 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 53
• 제3장 결과 ... 54
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 54
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 54
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 55
• 3. 기술개발 결과 및 성과 ... 68
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 82
• 1. 연구개발 추진체계 ... 82
• 2. 연구개발팀 편성도 ... 83
• 제3절 고용 창출 효과 ... 83
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 85
• 제4장 사업화 계획 ... 86
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 86
• 제2절 사업화 계획 ... 87
• 1. 사업화 계획 ... 87
• 2. 마케팅 계획 ... 95
• 제3절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 100
• 끝페이지 ... 105