KRISS, 휴대폰용 초소형 마우스 및 터치스크린 기술 325억원에 기술이전
초소형 마우스와 터치스크린은 지난해 기술개발에 성공했으며, 그 우수성을 인정받아 3월 4일 (주)미성포리테크와 기술이전 계약에 합의했다. 이에 따라 2008년부터 2028년까지 총 20년간 초소형마우스와 터치스크린에 대해 초기기술료(Initial payment) 40억원 포함 최소 325억원의 기술료를 받으며, 향후 총매출액의 3%의 경상기술료를 포함하면 기술료 총액이 상당할 것으로 예상된다.
이번 기술이전의 성과는 연구성과를 사장시키지 않고 적극적으로 산업체에 확산하기 위한 노력의 결과이다. KRISS는 정광화원장 취임후 2000년부터 운영하던 기술이전 전담부서를 대폭 강화하고 전문인력(변리사)을 채용 보강하였으며 연구성과를 적극 홍보하기 위한 홍보팀 보강, 산업체와의 협력 및 지원을 위한 산업지원팀 신설 등 활발한 연구성과확산체계를 구축 운영하여 왔다. 이번 기술이전도 이러한 지원시스템을 통해 효율적인 역할분담과 협력으로 연구부서에서 개발한 원천기술이 산업체에 이전되도록 노력한 결과이다.
또한 이번에 기술 이전한 초소형 마우스와 터치스크린 기술은 KRISS의 기본 임무인 국가표준 확립을 위해 꾸준히 투자하여 노력한 결과 이루어진 쾌거이다. 이 기술은 KRISS가 1996년부터 수행한 기본사업인 “힘 분야 국가표준확립 및 유지향상 연구”를 를 통하여 기초연구를 하면서 세계적 수준의 연구성과를 꾸준히 축적한 결과이다. 그러던 중 2002년부터“센서융합기술을 이용한 생체 모방형 인공피부 센서 개발”을 수행하는 과정에서 힘을 이용한 촉각센서를 휴대폰에 적용하는 아이디어를 고안하여 발명/개발한 기술이다
따라서 이번 기술개발은 KRISS와 같은 정부출연기관이 기본임무에 장기적으로 투자하는 경우 고부가가치의 원천기술을 확보할 수 있음을 보여주는 좋은 사례이다.
힘표준에서 미세 힘측정을 넘어 터치 스크린까지
힘이란 물질의 상태를 변화시키는 물리량 중의 하나로서, 일반적 상거래,각종시험, 생산품질관리, 산업안전, 항공우주, 로봇 등 산업 전반 및 일상생활에 폭 넓게 사용되고 있다.
KRISS는 설립 초기부터 힘표준 확립의 중요성을 인식하여 다양한 형태와 용량의 힘표준기 및 힘센서 개발연구를 수행해 왔다. 이를 통해 수 뉴턴(Newton, N, 힘의 단위)에서 천만 뉴턴에 이르는 범위의 국가 힘표준을 확립할 수 있었으며, 미국 및 독일 표준연구소와 함께 세계 최고수준의 힘 측정능력을 확보하고 있다.
과학기술 발전과 더불어 마이크로 뉴턴 이하 수준의 작은(미세)힘의 정밀측정에 대한 필요성이 대두되었고, KRISS는 이미 확보된 힘표준 기반 및 힘측정 능력을 바탕으로 작은 힘을 정밀하게 측정할 수 있는 미세 힘센서를 개발하였다. 특히, 개발된 미세 힘센서를 로봇에 적용하여 사람의 손이 느끼는 촉감을 측정할 수 있는 다양한 종류의 촉각센서들을 개발하고 있다.
이번에 개발된 초소형 마우스 및 터치스크린은 미세 힘센서 기술을 응용한 것으로서 원천 측정기술을 확보할 경우 그 부가가치가 매우 큼을 보여주는 대표적 사례이다.
김종호 박사는 “초소형 마우스와 터치스크린은 여러 힘센서들로 이루어진 유연성 촉각센서를 이용하므로 3축 및 회전이 가능하고, 크기 및 두께를 자유자재로 조절할 수 있다”며 “휴대폰, MP3, UM PC, 네비게이션, 가전제품, 자동차 등 모바일 입력장치 전 분야에 적용 가능하다”고 말했다.
촉각센서 기반 ‘초소형 마우스’
촉각센서를 활용한 초소형 마우스는 기존의 마우스와 달리 위치가 아닌 힘의 원리를 이용했다. 초소형 마우스는 모바일 기기 같은 좁은 영역에서도 마우스 포인터를 움직일 수 있다. 또한 3차원(X, Y, Z) 공간상에서 포인터를 자유자재로 움직일 수 있어 평면상에서만 주로 사용할 수밖에 없었던 기존의 한계를 벗어났다. 상하좌우로 방향 조작이 가능한 정밀한 방향키를 활용해 다양한 움직임을 지시할 수 있어 게임폰 및 다양한 게임기기에 적용이 가능할 수 있다.
사용한 촉각센서는 기존에 주로 사용했던 실리콘 웨이퍼 대신 잘 구부러지고 값이 저렴한 폴리이미드 필름 및 투명필름을 사용하여 제작하였다. 2 mm 마다 힘 센서가 매트릭스 형태로 분포되어 있으며, 0.5 N(뉴턴 : 힘의 단위, 1 N은 대략 최신 휴대폰을 들고 있을 때 손이 느끼는 무게 정도)의 힘을 측정할 수 있다. 이것은 엄지손가락으로 핸드폰을 누르는 힘의 크기에 해당한다.
촉각센서 기반 힘, 위치 인식용 ‘터치스크린’
촉각센서 활용 터치스크린은 기존 터치스크린에서 사용하는 투명전극 대신 누르는 힘분포를 감지할 수 있는 촉각센서와 순수 투명기판만을 사용했다. 따라서 정전용량방식(Capacitive Overlay, 선명도 90%)에 비해 화면 선명도가 향상됐으며, 제작비용도 저렴하다. 마우스와 동일한 촉각센서 재료인 폴리이미드 필름을 사용해 제작했다.
이 장치는 여러 개의 힘센서를 사용했기 때문에 위치, 접촉력 뿐만 아니라 힘센서를 상호 비교함으로써 멀티터치 인식 기능이 가능하다. 이것은 사용자가 화면상에서 크기뿐만 아니라 다양한 각도 및 형태로 사진을 변경할 수 있는 등 다양한 작업이 가능하다.
또한 접촉에 의한 반응속도가 빠르다. 기존의 정전용량방식의 터치스크린은 순간적인 접촉이 생길 경우 제대로 위치인식을 하지 못하는 경우가 있다. 하지만 접촉력을 이용할 경우 반응속도에 따라 빠른 위치인식이 가능하다.
기존의 터치스크린은 표면을 반복해서 만지면 투명전극이 손상을 입어 기능을 발휘하지 못하는 경우가 많다. 하지만 개발된 터치스크린은 표면을 눌러도 손상을 받을 염려가 없어 반복적인 접촉 및 충격에 대한 내구성이 뛰어나다.
■ 전문용어
정전용량방식(Capacitive Overlay) : 스크린 표면에 전하(전류의 흐름)를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후 접촉 시에 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳을 파악하는 방식임
폴리이미드(polyimide) : 전기를 통하지 않게 하는 절연층 고분자재료로 유전상수가 4.0 정도임
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
웹사이트: http://www.kriss.re.kr
연락처
한국표준과학연구원 지적자원경영팀 김구영 팀장 042-868-5334
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2012년 5월 3일 09:29