회절무늬를 이용한 변위 센서

전문가 제언

○ 변위센서 및 가속도계는 기관차, 비행기 등 거대기계에는 물론 스마트 폰 등 미세 전자기기에도 필수적인 요소이다. 현재 대부분의 가속도계는 전기용량이나 임피던스의 변화에 의존하고 있으나 운동이라는 기계적 요소를 전기적 요소로 바꾸어 운동을 감지하는 방법으로는 on-chip 작업이나 극소형화의 작업이 복잡하다는 단점을 가지고 있어 급격히 발전하고 있는 웨어러블기기 등 최신 스마트기기가 요구하는 특성을 만족시키기 어려운 실정이다.

 

○ 본 특허의 출원자인 노르웨이의 PGS Geophysical은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 변위나 가속도를 회절무늬의 변화로 바꾸는 아이디어를 특허로 제안하였다. 기존에도 변위를 회절무늬의 변화로 바꾸는 아이디어(JP 2011014897, WO 2008/030681)는 존재한다. 그러나 본 특허에서는 한 개의 회절격자 대신 두 개 층의 회절격자 판을 사용하고 기존의 회절격자에 수직 또는 다른 방향으로 격자무늬를 새겨 넣음으로 두 개의 판만으로 3차원 변위를 측정할 수 있도록 고안하였다.

 

○ 최근 변위측정에 빛을 사용하되 현재의 특허와 전혀 다른 방법을 사용하는 특허가 Intel에 의하여 제안된 바 있다(WO 2015/088724). 이 특허에서는 두 개의 광 도파관을 설치하고 변위가 일어날 때 발생하는 경로차를 측정하여 변위를 계산하는 방법을 쓰고 있어 그 유용성이 주목된다. 따라서 이 분야의 개발자들은 이 두 특허들의 실용성과 발전에 관심을 가지고 지켜보아야 할 것이다.

 

○ 2012년 이후 현재까지 삼성전자와 LG의 주도로 터치센서에 관한 특허만 18건이 출원된 바 있어 터치디스플레이와 관련된 산업을 세계적으로 선도하고 있다. 실제로 터치센서의 원리는 변위센서와 유사하여 조금만 추가연구를 수행하면 변위센서 분야에서도 쉽게 세계를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 그럼에도 불구하고 현재 삼성전자는 MEMS 센서의 대부분을 외국의 수입에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 삼성 및 LG 등이 티엘아이나 지멤스와 같은 한국의 신생 관련기업과 기술을 공유할 경우 이러한 문제점이 해결될 수 있을 것으로 보인다.

 

저자

PGS GEOPHYSICAL AS

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2015

권(호)

WO20150128431

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

~46

분석자

김*구

분석물

• 회절무늬를 이용한 변위센서.pdf [465,308 byte]

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