<공학에 빠지면 세상을 얻는다 中>
- 마이크로미터, 1㎛=10(마이너스6승)m
- 우리의 머리카락 굵기가 약 100㎛
- 시스템온칩(System-on-chip): 여러부품들이 한 개의 칩 안에 들어갈 수 있게 되어 시스템을 한 개의 칩 안에 구현할 수 있게 된다
이러한 단계의 칩을 말함.
휴대전화기와 같은 무선 장치와 PC가 같이 집적된 시스템온칩이 개발되면 손목시계 크기의 만능 전자기기를 만들 수 있게 된다.
- 최근 IT분야의 동향 중 가장 눈에 띄는 것은 인접 기술과의 융합 즉 "컨버젼스(Comnvergence)"이다.
- 컴퓨터 공학의 눈에 띄는 흐름 두번째, 무선화의 진전 "와이어리스(Wireless)"라 불리는 이 흐름은 모든 기기를 전선이 아닌 무선으로 연결하는 것
- 또다른 IT분야, 센서기술: 센서란 여러 가지 물리,화학,생물학적 현상을 감지해 디지털 정보로 바꾸어 주는 작은 부품. 현재 다양한 디지털 센서가 사용되고 있음.
- MEMS(Micro Electro Mechanical System): 마이크로 전자기계 시스템
이 기술은 말 그대로 전자기계소자를 육안으로는 보이지 않을 정도로 작은 마이크로 규모로 제작하는 기술
- MEMS 기술의 장점: 초정밀 미세 가공을 통해 소형화, 고성능화, 다기능화,집적화가 가능
- MEMS 기술은 정보통신,자동차,항공,방위,의료,생명공학 등 다양한 산업 제품의 핵심기술로 부상
- 광자(Photon): 빛에너지가 양자화된 입자들로 구성된 것.
- 압전재료: 재료에 변형을 줄 때 전압이 발생하고, 반대로 재료에 전압을 주었을 때 변형이 발생하는 재료.
※ 세라믹계통 PZT(Plumbum-Zirconate-Titanate)-> 작동기
※ 폴리머계통 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)-> 센서로 많이 사용
- 전자세라믹스의 종류중 -> "마이크로파 세라믹스","압전 세라믹스"
압전세라믹스: 기계적인 힘이나 충격을 전기로 바꾸거나 전기신호로부터 기계적인 운동을 유발한다.
ex) APM(Acoustic Piston Mode)스피커
- 압전세라믹스에 전기를 가하면 회로설계에 따라 기계는 진동을 일으킨다. 여기에 진동판을 부착시키면 떨림이 전달되어 소리가 발생한다.
- 초음파의 주파수는 압전세라믹스의 두께로 조절된다.
- 제2세대 압전세라믹스: 기존에는 전기에너지를 기계에너지로 전환하거나 그 역으로 전환하는 변환 기능이 주를 이루었지만 최근에는 두가지 변환을 한꺼번에 이용한 새로운 방식이 널리 사용.
- 소나(SONAR): 제2세대 압전세라믹스에 해당
수중에서 음파를 발생시키고 되돌아오는 음파를 수신하는 장치가 바로 소나임.
전기신호를 가해 압전체를 움직여 물을 진동시킴으로써 음파를 발생시키고, 돌아오는 음파에 의해 압전체가 진동하면서 전기 신호가 만들어지는 원리를 이용한다.
임산부-> 의료용 초음파진단장치의 원리도 소나와 동일.
- 미세한 진동을 검출하기 위해 임산부의 배 위에 탐침을 대고 초음파를 발생시키고 동시에 신호를 받는데, 이 탐침에 고성능 압전 세라믹스가 사용된다.
- 센서는 크게 빛,소리,온도,압력등을 감지하는 물리센서와 가스,이온등 화학물질의 종류와 양을 감지하는 화학센서로 나눌 수 있다.
이런 센서중 온도를 인식하는 센서에는 반도성세라믹스가 사용된다. 반도성 세라믹스는 주위 온도에 따라 저항이 변하는 성질을 갖고 잇어 특정 온도에서 전기를 흐르게 하거나 차단할 수 있다.
- 마이크로파 세라믹스를 이용해 파라볼라 안테나를 만들면
전파흡수능력이 향상되어 안테나의 크기를 줄일 수 있을 뿐 아니라 안테나를 평판으로 만들 수도 있다.(파라불라 안테나-> 스카이 접시를 생각해보면 쉽게 이해가..^^;;...)
- 마이크로파 세라믹스는 차세대 무선통신의 기술을 책임지고 있다. ex) 블루투스
- 적층세라믹 콘덴서(MLCC)
- 콘덴서는 전기를 일시적으로 비축하는 부품
- MLCC는 칩콘덴서의 일종인데,
얇은 세라믹 판에 전극을 인쇄한 후 층을 쌓으면 여러개의 콘덴서를 병렬로 연결한 것과 같은 효과를 내면서 용량은 커진다.
특히 MLCC는 교류는 통과하고 직류는 통과하지 못하는 특징이 있기 때문에 휴대전화,오디오,노트북 등 다양한 전자제품에 사용.
MLCC는 전자제품에 없어서는 안되는 기본 전자소자임.
- 삼성전기가 생산하는 초소형 MLCC는 가로 0.6㎜에 폭과 두께가 각각 0.3㎜로 좁쌀만한 크기다.