유기물을 활용한 지문인식 센서 개발

기존에 사용한 실리콘을 대체하고자 유기물을 사용한 광센서 제작

기존 제조 공정이 사용 가능해 조기 상용화 기대

[위즈덤 아고라 / 김현동 기자] 2021년 11월 30일, 한국전자통신원(ETRI)은 포항공대(POSTECH)와 전자부품제조기업인 클랩(CLAP)과 협력해 기존 광학식 센서의 성능을 한층 더 높인 지문 센서를 개발했다고 밝혔다.

같은 지문을 가진 사람을 만날 확률은 10억 분의 1로 개인마다 모두 다른 지문을 지니고 있기 때문에 특정 개인을 식별하는 데 있어 지문 센서는 편리하다. 비밀번호는 잊어버릴 수 있고, 신분증은 잃어버릴 수 있기 때문이다.

지문인식은 방식에는 크게 3가지로 정전식, 광학식 그리고 초음파식이 있다. 정전식은 지문 굴곡에 따른 정전용량의 차이를 측정해 기존 저장된 데이터와 일치하는지를 확인한다. 광학식은 빛을 쏴 빛의 음영에 따라 지문 굴곡을 수집하고 마지막으로 초음파는 초음파를 발사해 피부 표피층의 특징을 스캔한다. 이번 개발에서 사용한 센서는 실리콘이 아닌 유기물을 사용한 광학식 지문센서이다. 

이번 지문 인식 센서는 크게 광센서와 산화물 박막 트랜지스터 어레이로 구성되어있다. 광센서는 빛의 음영을 전기에너지로 변환하는 역할을 한다. 산화물 박막 트랜지스터 어레이는 받은 전기 에너지를 활용해 지문 이미지를 추출한다.

연구진은 비스플루로페닐 아자이드(Bis Fluorophenyl Azide)라는 유기물을 사용해 광센서를 제작했다. 유기물은 실리콘보다 광흡수능력이 더욱 뛰어나기 때문에 작은 두께로도 광센서 제작이 가능하다. 실리콘은 흡수하는 빛을 파장대별 구분하기 위해 컬러 필터를 사용해야 되지만 유기물은 그럴 필요가 없다.

연구진은 기존 밑에서 빛을 발사하는 형태가 아닌 위에서 발사하는 몰리브덴 산화물·금·몰리브덴 산화물로 구성된 3중층 상부전극도 개발했다. 기존 방식보다 두께가 얇으며 빛을 더 많이 받을 수 있다. 

또한 이미 널리 쓰이는 기존 제조 공정을 활용해 이 지문 센서 제작이 가능해 상용화를 하는 데 있어 좋다. 

박영삼 한국전자통신연구원 책임 연구원은 “비밀번호나 공인인증서와 달리 생체 인식 기술은 고유한 신체 특징을 활용하기 때문에 보안성이 크다”며 “이번에 개발된 고성능 필름형 지문 센서는 휴대폰, 노트북, 현금지급기 등 다양한 산업현장에 적용할 수 있다”라고 전했다.