Q U E S T I O N  

 & A N S W E R

Micro Systems Lab. in AJOU UNIVERSITY



Are you interested in becoming a AJOU MEMS researcher? or if you have Any question Mail to
S.S Yang.

Q: 안녕하세요. 저는 영남대학교 기계공학과 4학년에 재학중인 정성진입니다. 다름이 아니라 얼마전 부터 이분야에 대한 이야기를 조금 들어서 궁금해 하고 있습니다. 여기서는 전자 공학과에서 연구를 하고 있는데 제가 생각하기에도 전기 전자쪽이 많이 쓰있것으로 생각되는데 기계공학외에 필요하다면 어떠한 기초지식이 필요한지 알고 싶습니다. 예를 들어 저희 학교 전자과 회로해석을 듣고 싶은데 물론 관련이 있는지요? 대학원 졸업후 진로는 어떻게 되는지요? 우리나라에는 이것을 연구하는데가 많은지 알고 싶습니다. 읽어 주셔서 감사합니다.

A: 정성진 씨
기계공학과 4학년이라면 기계공학과의 기초과목은 어느 정도 이수하였으리라고 생각되는데 그 정도면 충분합니다. 예를 들어, 고체역학, 유체역학, 열전달 등의 기초 과목은 이수하였을 거라고 생각되는데 기계진동, 구조해석, 자동제어, 계측 등과 관련된 과목을 이수하였다면 더 좋습니다. 이제 4학년에 전기전자 관련 과목을 이수하고자 한다면 제일 먼저 전기전자공학개론 등과 같이 일반적이고도 포괄전인 과목을 택하는 것도 좋습니다. 만약, 대학원에 진학하여 계속하여 체계적으로 전기전자공학과 관련된 과목을 이수하고자 한다면(학교에 따라 다를 수는 있으나, 대학원 과정에서 학부개설 과목 2,3 개 정도를 수강하는 것을 인정하므로), 지금부터 몇 개의 과목을 계획적으로 수강하는 것도 바람직합니다. 이 경우에는 회로이론(또는 해석), 전자회로, 반도체공학, 집적회로공정(IC 설계는 필요없고 제조공정만 필요함.) 등을 추천합니다. 그러나, 반드시 모든 과목을 이수하여야 MEMS에 관한 연구를 할 수 있는 것은 아닙니다. 현재 자기가 몸담고 있는 분야의 지식만으로도 가능합니다. 현재 영남대학교에는 서희돈 교수님이 MEMS분야의 연구를 하고 계십니다. 자세한 내용은 그 분께 조언을 구해도 괜찮을 것 같습니다. MEMS에 관한 정보는 천리안 동호회를 통하여 얻을 수 있습니다. 더 자세한 것을 알고 싶으면 다시 연락주세요. 양상식



Q: 답장이 늦어져서 죄송합니다. 일반적인 사항도 알고 싶고(기계조립.기어.) 초창기 76미크론크기의 초미니 모터를 만들때의 부품을 어떻게 조립시킬수 있었는지알고싶습니다. 부품을 만드는것 보다 조립이 더 어려운작업이 아닐까 합니다. 주제를 제가 정한거라 물어볼 사람도 없고 해서 인터넷에서 찾아보다 편지 드리게 되엇습니다.

A: 이주하 씨 이주하 씨가 질문한 기어는 실리콘으로 만든 것입니까 아니면 기존의 금속으로 만든 것입니까? 그것에 따라 제조 방법 뿐만 아니라 조립 방법도 다릅니다. 일본에서는 초정밀가공기술로 부품을 제작하여 손으로 조립하는 형태의 연구를 많이 하고 있으며, 이렇게 제작된 것을 마이크로 머신이라 합니다. 마이크로머신은 특히 일본에서 쓰기 좋아하는 용어입니다. 세계적으로는 MEMS(MicroElectroMechanical Systems, 초소형전자기계시스템)라는 용어를 쓰는 것이 일반적입니다. 유럽에서는 Micro Systems라고 하기도 합니다. 대개 MEMS라고 하면 실리콘 웨이퍼에 작은 기계 부품과 전자회로를 집적한 시스템을 의미합니다. 그러나, 재료가 반드시 실리콘에만 국한되는 것은 아닙니다. MEMS라는 단어가 나타내 듯이 이 소자는 전자회로, 전기시스템, 기계부품 등으로 구성됩니다. 단순한 기어 자체 혹은 모터 만은 실제 아무 효용가치가 없습니다. 이 작은 것을 움직여서 무엇엔가 쓸 수 있어야 합니다. 따라서, 센서 및 액추에이터(구동기)를 포함하는 복합적인 시스템인 경우가 많습니다. 이 들을 제작하는 기술을 마이크로머시닝 기술이라 하며, 실리콘 웨이퍼에 집적회로를 제조하는 기술에 접합, 도금, LIGA 등 몇 가지를 더 포함시킨 것입니다. 이 마이크로머시닝 기술로 여러가지 기계부품과 회로를 한 웨이퍼 상에 집적할 수 있습니다. 그러자면 구동회로를 비롯한 여러가지 회로 및 소자가 함께 제작되어야 합니다. 이와 같이 모든 필요한 것들이 한 개의 chip에 제작되는 것을 integrated device라고 하고 두 개의 chip에 각각 제작하여 연결하는 것을 hybrid device라고 합니다. 대개 1 mm 이하의 크기를 갖는 부품은 손으로 조립하기 어렵습니다. 마이크로머시닝으로 제작된 작은 부품은 제작 중에 조립이 저절도 되도록 처음부터 그 구조 및 제작공정을 적절히 설계하는 것이 보통입니다. 그렇지 않을 경우, 함께 제작한 적절한 구동기를 제작 후에 구동시켜 self-assembly가 가능하도록 하는 것이 필요합니다. 이에 관한 것을 자세히 알기 원한다면 좀 더 전문적인 자료를 통해 공부해야 합니다. 이에 관해 관심이 많은지요? 아니면 단순한 호기심인지요? 자세한 정보를 원한다면 mems.isi.edu로 들어가 보세요. 또, 참고로 우리 실험실 home page 주소를 알려드립니다. http://mems.ajou.ac.kr 그래도 궁금증이 해결되지 않으면 또 연락 주세요. 양상식



Q: 안녕하세요. 저는 공대 생산기계공학전공 4학년 학생입니다. 저는 mems에관심을 많이 가지고 있습니다.이분야가 기계전공자 가 공부하이에는 어떠한지 궁금합니다. 답변 부탁 드립니다.

A: 김영원 군 우선, 한 마디로 답하면 누구나 할 수 있다는 것입니다. 기초 지식에 관하여는 기계공학과 4학년이라면 기계공학과의 기초과목은 어느 정도 이수하였으리라고 생각되는데 그 정도면 충분합니다. 예를 들어, 고체역학, 유체역학, 열전달 등의 기초 과목은 이수하였을 거라고 생각되는데 기계진동, 구조해석, 자동제어, 계측 등과 관련된 과목을 이수하였다면 더 좋습니다. 게다가 전기전자공학개론, 계기및측정 등과 같이 전기전자공학 분야의 일반적이고도 포괄전인 과목을 이수하였거나 이수한다면 더욱 좋습니다. 만약, 대학원에 진학하여 계속하여 체계적으로 전기전자공학과 관련된 과목을 이수하고자 한다면(대학원 과정에서 학부개설 과목 2,3 개 정도를 수강하는 것을 인정하므로), 지금부터 몇 개의 과목을 계획적으로 수강하는 것도 바람직합니다. 이 경우에는 회로이론(또는 해석), 전자회로, 반도체공학, 집적회로공정(IC 설계는 필요없고 제조공정만 필요함.) 등을 추천합니다. 그러나, 반드시 이 모든 과목을 이수하여야 MEMS에 관한 연구를 할 수 있는 것은 아닙니다. 현재 자기가 몸담고 있는 분야의 지식만으로도 가능합니다. 현재 우리 마이크로시스템 실험실(원천관 434호, x-2488)에 윤현중 (mems_y@hanmail.net) 군이 기계공학을 전공한 석사과정대학원생입니다. 어떻게 준비해야 할지 등의 세세한 내용은 윤 군에게 물어보고, 해결이 안되어 궁금한 것이 더 있으면 다시 연락주세요. 양상식



Q: 보내주신 편지 잘 받아 보았습니다. 2학년 때부터 대학원을 생각하고 있었는데 하고싶은 전공을 선택하는데 고민하다가 mems분야로 가기로 했습니다. 그런데 우리나라에 그분야 연구하는 대학이, 서울대, 과기원, 포항공대, 그리고 아주대뿐이더군요.(정확하게는 모르지만요.) 그런데 상기 대학들은 타학교 학부생들을 잘 안뽑는다고 들었는데요, 아주대는 어떠한지 궁금합니다. 그리고 mems를 이용한 bio mechatronics 를 귀교에서 연구 하는지에 대해서도 궁금합니다. 제가 너무 귀찮게 하는건 아닌지요. 답변 꼭 부탁드립니다.

A: 김영원 군 답장이 늦어 미안합니다. 어느 대학교의 학생인지 궁금하네요. 먼저 밝히는 것이 예의입니다. 김 군이 알고 있는 4 학교 외에 MEMS 분야의 연구를 수행하는 교수가 있는 대학교로는 경북대, 고려대, 단국대, 서강대 등이 있습니다. 특별히, 기계공학과에서 연구하는 대학으로는 서강대와 포항공대입니다. 아주대학교에는 대학원에 의용공학 협동과정이 있습니다. 의과대학 및 공과대학 출신 학생을 모집합니다. 의용공학 전임교수가 있는 것은 아니고 의과대학과 공과대학의 관련 교수님들이 지도와 강의를 담당하고 있습니다. 협동과정에 관한 세부사항은 대학원 의학과로 문의하면 됩니다.(대학원 의학과: 0331-219-5021) 각 대학에서 타학교 출신 학생을 뽑지 말라는 규정은 없습니다. 특히 요즈음에는 정원의 일부를 타교생으로 충원하도록 하는 규정을 만든 학교도 있다고 합니다. 아주대학교는 타교생을 그리 많이 뽑지는 않지만 학부성적이 우수하고 지도교수와 입학 면접 전에 충분한 상담이 있는 경우 가능합니다. 우리 실험실에는 현재 박사과정 2 명, 석박사 통합과정 1 명, 석사과정 8 명이 있고, 이 중에 2 명의 타교 출신 석사과정학생이 있습니다. 적절한 답이 되었는지요? 양상식



Q: 안녕 하십니까? 개인적으로 Mems에 흥미를 가지고 있는 사람입니다. 저도 Mems관련 정보및 기초지식을 습득하는 단계에 있 사람인데 궁금한 점이 몇가지 있어 질문을 드립니다. 현재 thermopeumatic pump를 연구 하시는것으로 알고 있는데 제가 묻고 싶은 것은 pressure sensor에 대한 것입니다 원래 mems에 가장 기본적인 단계가 pressure sensor로 알고 있는데 이 부분에서 국내에서의 진척도는 어느 정도 되는지 감히 여쭙고 싶읍니다 국내에서는 서울대와 아주대 와 몇몇 국책 연구소에서 이 과제를 수행중인것으로 알고 있읍니다 어느정도까지 진행이 되어 있는지 외국에서는 이미 이러한 것을 application하여 상품화 까지 했다는 이야기를 들은바 있읍니다. 그리고 대부분이 silicon membrane을 사용하는것으로 알고 있는데 이러한 silicon membrane은 어디서 얼마에 구할수 있는지 알고 싶읍니다. 그리고 국내에서 소비되는 silicon membrane(p )은 두께가 10마이크로 이하인것으로 알고 있고 만들기도 어려운 것으로 알고 있읍니다. 여러가지로 바쁘시겠지만 의견을 나누는 범위에서 답을 주시면 감사 하겠읍니다.

A: 강웅식 씨 질문을 하신 분이 누구신지 좀 소상하게 밝히면 좋겠습니다. 학술대회에서 얼굴을 맞대고 질문을 할 때도 본인의 소속과 성명을 말하고 묻는 것이 예의입니다. 질문에 대한 답변: 압력센서는 국내에서는 서울대학교의 전국진 교수님 실험실, 경북대(박세광 교수님 ?), 전자부품연구원 (박효덕 박사?) 등에서 연구하고 있거나 연구한 경험이 있는 것으로 알고 있습니다. 우리 실험실에서는 압력센서를 연구한 적은 없습니다. 실리콘 박막은 그것만 따로 팔지는 않습니다. 압력센서 제조공정을 잘 모르기 때문에 그런 질문을 하는 것으로 보이는데요. 실리콘을 이용한 센서는 대부분 마이크로머시닝 기술이라고 하는 일련의 공정으로 제작하기 때문에 별도의 조립이 필요없이 완성됩니다. 이것은 IC 칩을 만드는 것과 거의 같다고 보면 됩니다. 얇은 막을 얻는 방법에도 여러가지가 있습니다. 이에 관한 기초지식을 얻으려면 다음을 참고하세요. http://plaza.snu.ac.kr/~kieemems/ 에 들어가서 학술정보를 선택하면 전기학회지에 실린 MEMS관련 기사목록이 있습니다. 해당되는 전기학회지를 찾아 보면 국내외 동향과 마이크로머시닝과 MEMS 응용 등에 관한 기본 지식을 얻을 수 있습니다. 혹은 http://mems.ajou.ac.kr/ 로 들어가면 우리 실험실에 관한 자료를 볼 수 있고, 외국기관으로도 연결됩니다. 더 자세한 것을 알고 싶으면 실험실로 전화하세요. 박사과정 학생 정옥찬 혹은 이상우: 0331) 219-2481(실험실) 양상식



Q: 안녕 하십니까 저는 대구에서 반도체 pump수리 관련 조그만 업체를 운영하는 김중구라는 사랍입니다. 다름이 아니라 반도체 관련 일을 하던중 silicon wafer관련 되는 사람들과 알게 되어 mems에 대해 들었읍니다 저 개인적으로 생각 하기에 향후 mems가 폭발적인 성장 잠재력을 가지고 있다고 들었 읍니다. 그래서 internet을 통해 mems 관련 기사들을 찿던중 교수님의 site를 보게 되었고 그래서 이렇게 귀찮으신줄 알지만 제가 아는것이 없어 문의를 드리게 되었읍니다 현재 국내에는 반도체 원재료인 silicon wafer를 만드는 업체가 2군데 있는것으로 알고 있읍니다. 그러나 그 업체모두가 wafer전체를 메모리용 반도체에 집중 하는것으로 제 알고 있는 사람을 통해 들었읍니다. 그렇다면 향후 mems에서는 어떠한 wafer를 사용하는지 그리고 그wafer의 사양은 어떻해야 되는지 그리고 사용량은 어떠한지에 대해 여 쭙고 싶읍니다. mems에도 종류가 여러가지가 있고 사용이 되는 wafer도 여러 종류일것으로 보여 집니다. 다시 말씀 드린다면 제가 추가적인 가공을 하여 mems용 wafer를 만드는데 사업성이 있는지 여부를 문의 하고 싶읍니다. 귀찮으신 일인줄은 알지만 알고 계신 사항들을 알려 주시면 감사 하겠읍니다. 그래서 사업성이 있으면 국산화를 해볼까 싶읍니다. 교수님의 조언을 기다리겠읍니다. -이상-

A: 김중구 귀하 아직 국내에는 MEMS를 응용한 이렇다할 제품은 생산되고 있지 않습니다. 현재는 연구 개발중입니다. 현재 MEMS에 쓰이는 실리콘 웨이퍼는 대개 IC용 웨이퍼와 같습니다. 다만 그 위에 올리는 각 종 구조물과 막을 제작할 때 사용하는 재료는 매우 다양합니다. 특별히 MEMS에서 가끔 사용되는 SOI 웨이퍼는 매우 비쌉니다. 이와 같은 것은 국내에서 생산되지 않고 일본에서 수입되는데 장당 약 30여만원 정도하는 것으로 알고 있습니다. 연구개발 단계에서는 다량의 웨이퍼가 필요하지 않으므로 사업성이 없고, 대량생산될 만한 제품이 나오는 경우에 사업화가 가능하겠지요. 다시 말씀드리면 현재로서는 다품종 소량생산이 될 듯하며 국내 수요가 그리 크지는 않습니다. MEMS를 연구하는 기업 및 연구소로는 삼성종기원, 삼성전자, 삼성전기, LG종합기술원, 전자부품연구원 등이 있습니다. 기업에서는 연구개발 중인 것을 기밀로 취급하므로 제가 잘 모르고 있는 것이 있을 수 있으며 그에 필요한 재료가 있을 수 있습니다. 한번 알아 보시는 것도 좋겠습니다. 혹시 더 자세한 내용이 필요하시면 또 연락주십시오. 양상식



Q: 교수님의 답변 감사 합니다. 저도 알아 보겠읍니다. 교수님의 의견으로는 아직 Mems는 국내에서는 시작 단계라는 말씀이 겠지요. 또 한가지 여쭤봐도 괜찮을지 모르겠읍니다만 silicon membrane이라는 재료가 있다고 하는데 이러한 재료가 어디서 어떻게 사용이 되는지 알고 계시는지요 제가 들은 바로는 이러한 membrane은 두께가 수십 마이크론 되는 아주 종이 같은 것이던데 현재 수입되고 있는것으로 알고 있읍니다. 교수님이 혹 아시는것이 있으시면 조언 부탁 합니다. 여러가지로 감사 드립니다. 이상

A: 김중구 귀하 실리콘 박막을 이용하여 센서나 액추에이터를 제작할 수 있습니다. 대개 박막을 실리콘 기판이나 다른 기판에 접합하여 사용하는 것으로 생각됩니다. 예를 들어 실리콘 기판에 산화막층을 만들고 그위에 실리콘 박막을 접착하면 SOI웨이퍼가 될 수 있습니다. 품질좋은 SOI 웨이퍼는 쓸모가 있습니다. 다만 가격이 적절해야 상품성이 있습니다. 또 궁금하시면 연락주십시오. 양상식



Q: 양상식 교수님 ! 수고 많습니다. 저는 1982년 경희대 기계공학과에 입학 1989.2 졸업하여 현제까지 LG 산전에 과장으로 근무중인 서용준 입니다. 우연히 교수님의 Site에 방문후 진학하여 연구활동에 참여 하고싶습니다. (혹) 대학원 석사과정에 진학하기 위한 사전 준비사항등 안내할 사항이 있으시면 저에게 보내주시면 많은 도움이 될것 같습니다. 교수님의 건투를 빕니다.

A: 서용준 씨 우리 실험실에 관심을 가져 주셔서 감사합니다. 대학원 입학 허가 판정에는 학부 성적과 영어가 중요합니다. 영어시험에 관해서는 대학원에 문의하시기 바랍니다. 현재 담당하는 업무가 MEMS연구와 관련이 있다면 면접에서 더 나은 평가를 기대할 수 있습니다. 그 외에 MEMS와 관련하여 특별히 준비해야 할 사항은 없습니다. 다만 MEMS가 무엇인지는 알아야 하며 대학원 진학후에 특별히 원하는 연구 주제가 있다면 예비 지식을 준비하는 것이 도움이 될 것입니다. 또, 반드시 필요한 것은 아니나 시간적으로 여유가 있다면 고체역학이나 유체역학, 열전달 등 MEMS에 필요한 전공을 살릴 수 있도록 준비하는 것이 좋으며 특히 이와 관련하여 S/W 패키지를 이용한 시뮬레이션의 경험을 쌓아 두는 것도 좋습니다. 상기의 준비 사항과는 별도로 대학원 진학전에 다음 사항을 유의하시기 바랍니다. 첫 째, 현재의 직장에서 퇴직하여 수입이 없는 학생 신분으로 돌아가는 것은 쉬운 일이 아니라고 생각되는데 반드시 그렇게 해야 하는 명분과 확고한 의지가 필요합니다.(part time 석사과정은 불가능합니다.) 즉, 가족의 희생을 각오해야 합니다. 둘 째, 일반적으로 35세 이후에는 학업을 감당하기가 쉽지 않습니다. 특히, MEMS분야의 연구는 실험이 주를 이루고, 밤에 실험을 수행하는 경우가 종종 있습니다. 따라서, 체력이 뒷받침되어야 학위과정을 성공적으로 마칠 수 있습니다. 상기의 사항들을 참고하시고 문의할 사항이 있으면 연락주십시오. 양상식



Q: 안녕하세요,교수님 저는 영남대 기계공학과를 졸업한 정성진이라고 합니다. mems에 대해서 질문을 드릴려고 하는데요,예전에도 질문을 한번 드렸었는데 도움이 되었습니다. 좀 애매한게 멤즈를 전공한다면 기계를 만들더라도 구체적으로 마이크로 단위의 기계내지 시스템을 만든다는 얘기입니까? 즉,액추에이터,센스,구조물등을 미세단위로 만드는 거죠?눈에 안보이게 말입니다. 그리고 그쪽에서는 보통의 기계가공을 통하지 않고 미세가공 기술을 이용해서 그러한 것들을 만드는 것이죠? 그러면 마이크로 내지 나도 단위로 움직이는 기계 예를 들자면 스테이지 같은 것도 멤즈를 연구한다고 할수 있는지요? 제가 생각하기에 이러한 것들은 멤즈를 하기에 필요한 기술같기는 한데, 현재 멤즈를 연구하는 사람 입장에서는 연구범위와 관심분야가 틀린것 같은데요. 책같은거나 주위에서 얘기를 듣다보면 많이 헤갓리는데요 어떻게 생각을 해야될지 모르겠습니다.기계의 미니어처와 마이크로 머신은 틀리지 않습니까? 명쾌한 답을 좀 부탁드립니다. 즉, 멤즈를 전공하시는 분들은 주로 어떠한 것을 멤즈라고 칭하고 연구를 한다고 하는지요. 감사합니다. 안녕히 계세요.

A: 정성진 씨 답변을 드립니다.
문1) 멤즈를 전공한다면 기계를 만들더라도 구체적으로 마이크로 단위의 기계내지 시스템을 만든다는 얘기입니까? 즉,액추에이터,센스,구조물등을 미세단위로 만드는 거죠?눈에 안보이게 말입니다.
답1) 현재 MEMS의 전체 크기는 시스템에 따라 다르나 대개 수 mm라고 보면 되고 수십 mm 정도로 큰 것도 있을 수 있습니다. 다만, 그 부품의 크기가 마이크로미터 단위로 설계된다는 것입니다.

문2) 그리고 그쪽에서는 보통의 기계가공을 통하지 않고 미세가공 기술을 이용해서 그러한 것들을 만드는 것이죠?
답2) 기계공학에서 사용하는 정밀가공기술과 전자공학에서 말하는 집적회로공정기술은 분명히 다릅니다. 마이크로머시닝(micromachining)이란 집적회로공정기술과 접합기술, LIGA(x-ray lithography, 도금에 의한 몰딩, 플라스틱 사출 등을 이용한 정밀부품제작 기술) 등의 기술로 정밀하게 가공할 수 있는 기술들을 말합니다. 일반적으로 microelectronics에서 사용하는 집적회로공정을 많이 사용하나 그 외에도 각 종 정밀가공방법을 사용하는 경우도 있습니다. 예를 들어 전기방전가공, 초음파가공 등입니다. 또, 형상기억합금 선을 이용하여 스프링을 만들때는 손으로 감을 수도 있고 기계로 감을 수도 있습니다.

문3)그러면 마이크로 내지 나도 단위로 움직이는 기계 예를 들자면 스테이지 같은 것도 멤즈를 연구한다고 할수 있는지요? 제가 생각하기에 이러한 것들은 멤즈를 하기에 필요한 기술같기는 한데, 현재 멤즈를 연구하는 사람 입장에서는 연구범위와 관심분야가 틀린것 같은데요. 책같은거나 주위에서 얘기를 듣다보면 많이 헤갓리는데요 어떻게 생각을 해야될지 모르겠습니다.기계의 미니어처와 마이크로 머신은 틀리지 않습니까? 명쾌한 답을 좀 부탁드립니다. 즉, 멤즈를 전공하시는 분들은 주로 어떠한 것을 멤즈라고 칭하고 연구를 한다고 하는지요.
답3) MEMS의 모태는 전자공학의 반도체센서라고 할 수 있습니다. 반도체 기판을 이용하여 집적회로를 만드는 기술을 이용하여 아주 작은 센서를 만들기 시작한 것이 MEMS의 시초라고 볼 수 있고 그 이후 잉크젯 노즐과 같은 대표적인 상품이 나오면서 MEMS분야의 연구화 활발해지기 시작한 것입니다. MEMS의 특징이 바로 batch fabrication입니다. 이는 한 번의 공정에 여러개의 chip들이 한꺼번에 만들어지는 것으로서, 한 번에 한 개의 가공물을 가공하는 기계가공과는 전혀 다릅니다. 이는 한국을 포함하여 미국과 유럽의 경향입니다. 다만, 일본에서는 마이크로머시닝과 기존의 정밀가공기술이 서로 가까와지고 그 경계가 불문명하게 되어가고 있다는 점을 말씀드립니다. 마이크로머신(micromachine)이란 마이크로머시닝기술로 제작된 움직이는 (혹은 넓은 의미에서 움직이지 않아도 됨) 작은시스템을 지칭하는 말로 이해하시면 됩니다. 혼동하지 말 것은 마이크로머신이 정밀가공에 필요한 공작기계가 아닙니다. 기계의 초소형화(miniaturization)도 MEMS의 연구 주제가 될 수 있으며 좋은 동기가 될 수 있습니다. 다시 말하면 MEMS는 새로운 구조를 창안하여 만드는 것일 수도 있고 기존의 시스템을 초소형화하는 것일 수도 있습니다. 마이크로 또는 나노 positioning stage는 일반적으로 MEMS라고 보기는 어려우며 MEMS를 연구하는 데, 특히 작은 부품들을 측정하고 관찰하는 데 필요한 장치들이라고 할 수 있습니다. 그러나, 완전히 별개라고도 볼 수 없는 것은 최근에 AFM(Atomic Force Microscope)가 개발되면서 뽀족한 침(probe)과 정밀위치제어에 필요한 센서 및 구동기가 마이크로머시닝 기술에 의해 한 몸체로 제작되면서 마이크로 혹은 나노 positoner가 큰 물체를 이동하는 데만이 아니고 작은 물체를 이동하는 데에도 사용되기 시작했습니다. 즉, 이제는 모든 분야에서 초소형화를 이룰 수 있고 이에 필요한 기술을 개발해야 합니다. 현재는 이를 통틀어 MEMS 분야라고 할 수 있습니다. 앞으로 MEMS분야의 연구가 각 전공분야에서 활성화될 경우에는 MEMS 분야를 여러 작은 분야로 분류해야 할지도 모릅니다. MEMS 연구의 분야는 넓습니다. 크게 나누어 MEMS 설계 및 해석, 제작, 측정 등이 있고 이것을 각 기술별로 나누기도 하고 각 응용분야별로 나누기도 합니다. 이에 관한 자세한 정보는 필요하다면 별도의 참고자료를 찾아 보시는 것이 좋겠습니다.
끝으로 이에 관한 일반적인 정보를 얻으시려면 다음의 심포지움에 참가해 보시기를 권합니다.
대한기계학회 추계학술대회 마이크로머신(MEMS) 심포지움 (기계학회 Homepage http://www.ksme.or.kr) 1999년 11월 6일(토) 1:30-3:30 pm 부산대학교 본관 3층 대회의실 1. Silicon micromachining technologies at Nagoya University Prof. Sato 2. Physical MEMS 기술 및 그 응용 오용수 박사(삼성종합기술원) 3. 차세대 정보/통신을 위한 MEMS 기술의 응용 및 개발 사례 부종욱 박사(LG종합기술원) 이외에도 11월 20일에는 대한전기학회에서 주최하는 추계학술대회에서 MEMS분야의 논문 발표가 있으며 12월에는 한국정밀공학회에서 주최하는 MEMS관련 세미나(서울지역으로 예상됨)가 있을 예정입니다. 참석하시면 최근의 정보를 얻을 수 있습니다. 필요하시면 또 연락을 주세요. 양상식



Q: 교수님, 금오공대 4학년 김영원이라고 합니다. 먼저 오늘 찾아뵙기로한 약속을 지켜드리지 못해서 죄송스럽게 생각합니다. 제가 여쭙고 싶었던 것은 다름이 아니라 아래와 같습니다.예의상 뵈서 여쭈어야 한다는 것 알지만 교수님께서 답변을 해주신다면 정말 고맙겠습니다. 1. 저는 기계공학과 학생인데 전자공학부에 소속된 MEMS Lab에 지원한다면 전공공부하는데 어려움은 없는지요. 2. 국내 MEMS관련 연구하는 대학교가 제가 알기로는 몇 안되는 것으로 알고 있는데요, 그 주된 이유가 궁금합니다. 3. Labd실의 석사 1년차 동안에는 주로 무엇을 하는지 궁금합니다.

A: 김영원 군 1. 어려움은 없습니다. 필요하다면 같은 경우인 우리 실험실의 학생, 윤현중 군(0331-219-2488, mems_y@hanmail.net)에게 문의하세요. 2. 국외 및 국내의 역사(미국은 약 15년, 한국은 약 10년)가 오래되지 않았고, 반도체 공정장비를 갖춘 학교가 흔하지 않다는 것입니다. 반도체 장비가 있다하더라도 mems분야로 연구 방향을 바꾸는 것에 대하여 필요성을 느끼지 못했거나 동기가 부족해서 그럴 수도 있지요. 그러나 미국의 경우에 많은 학교에서 IC제조 장비를 이용하여 MEMS연구를 하는 것은 그 분야로 연구비를 확보하기 쉽기 때문일 것입니다. 우리 실험실 외에 타 대학의 연구실을 소개합니다. 본 실험실에 들어 오고 싶어 하는 학생이 여러 명이므로 아주대학교만 지원할 것이 아니라 타 대학도 지원해 보는 것이 좋겠습니다. 기계 관련 학과에서 연구하는 국내 대학: 포항공대(이승섭 교수), 과학원(조영호 교수), 서강대(최범규 교수), 전기전자 관련 학과에서 연구하는 국내 대학: 서울대(김용권, 전국진, 조동일 교수), 과학원(윤의식 교수), 경북대(박세광 교수), 고려대(박정호 교수), 영남대(서희돈 교수), 단국대(이승기 교수), 동서대(정귀상 교수) 3. 학부 전공을 고려하여 적절한 강의를 듣고, 선배들의 연구를 도우며 공정을 배웁니다. 양상식



Q: 홈페이지 잘 봤습니다. 몇가지 궁굼한 것이 있어서 편지를 띄웁니다. 저는 지금 The Ohio State Univ.에 화학과 박사과정으로 도착한 신입생입니다. 다름이 아니라 화학과 교수님중에(material science 교수도 겸임) Dr. Madou라는 분이 MEMS라는 분야를 한다고 faculty presentaion에서 발표를 하는데, 솔직히 화학과는 많이 동떨어진것이 아닌가하는 생각이 들었습니다. 1. 화학을 전공하는 사람이 이 분야(MEMS)로 공부를 하는 경우를 혹시 보신적인 있으신지요? 2. 화학을 전공하는 사람이 접근하면 좋은 merit가 있나요? 3. 이분야의 전망은 어떻게 보시는지요? 사실 저의 division 이 biological chemistry(in Chemistry department)이기때문에 Dr. Madou라는 교수님의 연구분야중에서 bio-sensor...등의 생화학관련분야를 연구하고 싶은데, 혹시 참고 할만한 서적은 없나요? 너무나 생소한 분야라서(사실 여기에 도착한이후 처음 들었습니다, 이 분야에 대해서) 궁금증을 참지 못하고 메일을 띄웁니다. 건강하시고, 간단히나마 답장을 부탁합니다. yoon.91@osu.edu / tyoon@chemistry.ohio-state.edu tjyoon70@yahoo.com / TELEPHONE: (614) 688-9154 ADDRESS: 101 Curl Drive Jones Tower Rm# 716 Columbus, OH 43210-1113 Taejin Yoon

A: 윤태진 씨 MEMS는 초소형 시스템으로서 무엇이든지 작게 만들면 MEMS라고 할 수 있습니다. MEMS 연구자의 전공은 어떤 특정한 분야에 한정되지 않습니다. MEMS와 관련되는 분야는 전자, 기계, 재료, 물리, 화학, 생물, 의학 등 매우 넓고도 다양합니다. 또, 시스템 측면에서 본다면 각 종 센서와 구동기의 개발 및 측정 장비의 부품 등 그 적용 분야도 다양합니다. 관련 산업으로는 정보 저장, 통신, 의료, 항공 우주, 자동차, 가전 등이며 폭이 넓습니다. 특별히 화학과(재료과 겸임) 교수가 연구한다면 예를 들어 다음과 같은 주제를 연구할 것으로 보입니다. 1. 마이크로머시닝(가공기술) 2. 재료 및 성질, 측정 3. 센서(화학 및 바이오) 개발 4. 마이크로 측정시스템(화학물질 분석기기) 그러나, 이외의 다른 것일 수도 있습니다. 최근 미국에서는 MEMS분야로 연구비가 집중되고 있고 특히 대학에서는 MICROELECTRONICS를 연구하던 교수들이 이 분야로 옮기는 등 공학, 기초과학, 의학 분야의 많은 교수들이 참여하는 것으로 알고 있습니다. 이중에서 어느 분야가 중요하고 어느 분야가 덜 중요하다고 할 수 없겠지요. 다 필요합니다. 특히 이 분야의 연구는 여러분야의 전공자들의 협력이 필요할 수 있습니다. 현재 미국에는 대학, 연구소, 회사 등에서 큰 연구비를 확보하고 MEMS 관련 인력를 확보하고자 애쓰고 있습니다. 그 실례로 최근 2-3년 전에 서울대 박사학위 취득후 CALTECH에서 POSTDOC을 한 경우가 있고, 우리 실험실에서는 박사학위 취득후 동경대 연구소를 거쳐 미국 JPL에서 연구중인 제자도 있는데 영주권을 획득할 수도 있는 것 같습니다. 그외 다른 곳에서도 많은 인력을 필요로 합니다. 최근, 산업에 관한 전망에 따르면 BIO-MEMS관련 산업이 폭발적으로 신장될 것이라고 합니다. 벤처의 기회가 있습니다. 또, 실제로 실리콘 밸리에는 MEMS관련 벤처회사들이 현재 꽤 있을 것으로 추측됩니다. 미국은 기회의 나라입니다. 어느 분야에서든지 특별하고 좋은 아이디어를 낸다면 성공할 수 있습니다. 본인이 MEMS에 관심이 있고, 또 Madou 교수가 연구비를 충분히 확보하고 연구활동이 활발하다면 한번 도전해 보십시오. MEMS는 이제 시작입니다. 할 일이 많이 남아 있습니다. 잘 결정하시기 바랍니다. 결정하기 전에 그 교수가 지도하는 학생들에게 정보를 얻으세요. 특히 한국인 학생이 있다면 좋겠지요. 혹시 괴팍한 성격의 교수만 아니라면 괜찮습니다. 생화학 센서 등과 관련된 서적은 별로 없는데 혹시 다음의 책은 어떨지요? Handbook of Chemical and Biological Sensors, Ed. R. F. Taylor & J. S. Schultz, Institute of Physics Publishing, 1996. 이 책의 상당 부분이 MEMS와 관련이 있습니다. 또, 이 책의 3장 부분은 Marc Madou와 Hyunok Lynn Kim이 썼는데 혹시 윤태진 씨가 말하는 교수가 이 교수인지요? 또 한 사람은 한국 사람인 듯 한데요. 직접 Madou교수를 찾아가서 관련된 참고 서적을 추천 받아 보세요. 상기의 책을 도서관에서 찾아 보고 이부분에 대한 관심을 표명한다면 그 교수도 반가와 할 것입니다. 더 궁금한 점이 있으면 연락주세요. 진로를 결정하거나 Madou 교수를 만나본 후에 연락주세요. 궁금하니까요. 양상식


Q_RE: 양상식 교수님께 우선 아주 자세히 답장해주셔서 대단히 감사드립니다. 우선 ""Handbook of Chemical and Biological Sensors, Ed. R. F. Taylor & J. S. Schultz, Institute of Physics Publishing, 1996."" 속에서 보신 그 Madou라는 분이 제가 이야기한 교수님입니다. 그리고, fund는 NASA에서 많이 받는다고 faculty presentation 시간에 자랑(?)을 하더군요. OSU에 부임한지 얼마나 되는지 정확히는 모르겠지만, 한국 사람은 아직 Lab.에 없는 것 같습니다. 주로 중국사람들과 인도사람들이 있더군요. 일단은 교수님께서 추천해주신 책을 읽고, Dr. Madou와도 직접 이야기를 해봐야 할 것 같습니다. 저에게는 너무나 생소한 분야인 까닭에 약간의 두려움도 있었는데, 이제 막연함에서 나온 두려움은 많이 사라지는 것 같습니다. 면담을 하거나, 지도교수를 결정하면 연락 드리겠습니다. 다시 한번 답장에 감사 드립니다. 윤태진



Q: 안녕하세요 저는 한국기술교육대학교 제어기계공학과에 다니는 최재권이라는 학생입니다. 다름이 아니라 저희 학교에서는 졸업논문대신에 졸업작품을 만드는데 저희 팀이 이번에 만드는 것이 Hybide Sensor입니다.(복합센서) 가속도센서와 하중센서를 하나의 센서로 만드는 것입니다. 지금 가속도센서에 대한 자료를 수집하고 있는 중인데 인터넷에서 가속도센서를 만들어보았다는 것을 보고 이렇게 메일을 띄웁니다. 혹시 그 동안 가속도센서에 대한 자료를 함께 공유할 수 있다면 저에게 보내주시면 감사하겠습니다. 더 질좋은 센서를 한번 만들어 보겠습니다. 답장 부탁드립니다.

A: 최재권 군 우리 실험실에서 만든 가속도 센서는 실리콘 웨이퍼를 마이크로머시닝 기술로 가공하여 제작한 것으로서 반도체 제조장비가 있어야 이와 같은 것을 제작할 수 있습니다. 학부에서도 이런 장비를 이용할 수 있을지 의문입니다. 실리콘 가속도 센서에 관한 자료가 반드시 필요하다면 아래의 우리 실험실 학생에게 연락을 해 보세요. 실험실 전화 0331)219-2488 박사과정 대학원생 정옥찬(조만간 군입대 예정) memsoku@mems.ajou.ac.kr 혹은 박태규 jackptg@mems.ajou.ac.kr 양상식



Q: Dear S. Yang Happy New year! I have been told that you had developed some Thermopneumatic Micropump products. Would you please send me some information about it. Recently there is a plan of using micopump to textile printing in my research group, I want to identify if your device is applicationable in our future machine so as we can find suitable microacurator.Thanks Sincerely, Yanjiang Zhou Vice-prexy,Associate Prof. School of Mecanical Engineering and Automation Zhejiang Institute of Science And Technology

A: Dear YanJiang: Thank you for your interest in my study. I wonder how much you know about the thermopneumatic micropump made in my lab. Please, let me know where you got to know it. First, you will find brief informations about the micropump in my Lab Homepage(http://mems.ajou.ac.kr). If you need more informations, please do not hesitate to contact me. Sincerely, Sang Sik Yang



Q: 안녕하세요. 교수님. 저는 한국해양대학교 조선공학과 3학년 이동연입니다. 대학원 과정에서 MEMS에 대해 공부해 보고 싶습니다. 하지만 무엇을 어떻게 준비해야 할지를 잘 몰라 이렇게 메일을 드립니다. 답변 부탁드립니다. 그럼, 안녕히 계세요. 부산에서 이동연 드림.

A: 이동연 군 MEMS에 관하여 어떻게 알게 되었는지 궁금하네요. 우리 실험실 홈페이지를 방문했는지요? 특별히 MEMS를 위하여 준비할 것은 없습니다. 재학중인 학교에 전자공학부가 있다면 그 학과에서 개설하는 반도체 관련 과목을 한, 두 과목 들어 두면 좋으나 반드시 필요한 것은 아닙니다. 현재 고체역학, 유체역학, 열전달 등을 배웠거나 배울 기회가 있다면 그 분야의 지식을 잘 닦아 둘 필요가 있고, 시간적으로 여유가 있다면 고체역학 등의 분야에서 사용하는 S/W 패키지로 시뮬레이션하는 것을 배워 두면 도움이 됩니다. 무엇보다도, 무엇을 만들고 어떻게 만드는가 하는 것을 미리 알아 두면 훨씬 유리하다고 하겠지요. MEMS 관련 두 권의 책을 소개합니다. 마이크로 머신의 세계, 김용권 역, 대영사 마이크로혁명이 오고 있다, 신한종합연구소 지음, 다은 출판 좀 도움이 될 겁니다. 또, 홈페이지에 연결된 서울대, 과학원, 외국연구기관 등을 찾아 보세요. 각 기관에서 연구하는 내용이 무엇인지 공부하다 보면 필요한 것을 느낄 수도 있습니다. 또 알고 싶은 것이 있으면 연락하세요. 실험실에 있는 박사과정 학생(이상우, 박태규 0331-219-2488)에게 문의해도 됩니다. 양상식



Q: 교수님 안녕하십니까 OSU에 있는 윤태진입니다. 2주전, 그리고 오늘 두번에 걸쳐서 Dr. Madou 와 인터뷰를 했고 그 실험실로 합류하기로 했습니다. 아직까지 한국사람을 받은 적은 없어서 그런지 인터뷰를 하면서 학점..등등을 자세히 묻고는 받아주기로 결정하더군요. 주된 project는 4가지로 나뉘는데, 아직 정확히 무엇을 할 것인지 결정하지는 않았습니다. 다만 졸업후에 벤처를 하고 싶다고 솔직히 이야기를 했고, Dr. Madou 는 어떤 project에 어떤 기업들이 있고, 벤처를 하려면 어떤 분야가 좋고.. 등등에 대해서도 이야기 해주더군요. 아직까지 배우던 것과는 다른 분야이기 때문에 많이 공부해야겠지만, 하고 싶은 분야에 조금씩 다가가고 있는 것 같아서 충분히 스스로 열심히 실험할 동기부여를 할 수 있을 것 같습니다. 사실 구체적인 목표가 없을 때 현재에 최선을 다못하는 경우가 많다고 생각했기때문에 솔직히 졸업후 무엇을 하고 싶은지도 밝힌것 입니다. 아마 실험실에 합류는 이번 겨울학기가 끝나고 3월 중순이 될 것 같습니다. 좋은 말씀있으면 메일주시기 바랍니다. OSU에서 윤태진

A: 윤태진 씨 잘 되었군요! Madou교수의 주 연구 프로젝트가 무엇인지 궁금하네요. 유망한 주제의 연구 프로젝트에 참여할 수 있기를 바랍니다. 양상식



Q: 안녕하세요, 교수님. 저는 올해 한국해양대학교 조선공학과 4학년이 되는 이동연이라고 합니다. 일전에 MEMS에 관해 질문을 드린 학생인데 기억하시는지 모르겠습니다. 오늘 제가 궁금한 것은 과연 전혀 상관없는 조선공학과에서 공부를 마친 뒤에도 MEMS라는 분야에 가서 공부할 수 있는 기회가 주어지는가 하는 것입니다. 물론 저희 학부과정에서도 일반열전달을 포함한 기본 5역학은 열심히 배웁니다만, 이러한 기본역학에 대한 지식으로도 충분한지 궁금하네요. 교수님, 저는 아직 군대에 갔다오지 않았습니다. 단순한 이유이긴 하지만 공부를 계속하고 싶어서입니다. MEMS를 공부하면, 군대문제를 해결할 수 있는 길이 있는지 궁금합니다. 너무 질문이 뻔뻔하지는 않은지요...^^. 그럼 수고하세요. 답장 꼭 부탁드립니다. 안녕히 계세요. 한국해양대학교 선박유체역학연구실에서 이동연 올림.

A: 이동연 군 역학 공부와 관련하여 궁금한 점은 기계공학을 전공하고 우리 실험실에 있는 윤현중(mems_y@hanmail.net)에게 문의하고, 군 문제와 관련하여 궁금한 점은 박태규(jackptg@madang.ajou.ac.kr) 혹은 이상우(lswlove@mems.ajou.ac.kr)에게 문의해 보세요. 양상식



Q: 안녕하십니까. 얼마전에 교수님께 예의를 갖추지 않고 무례하게 글을 올렸던 학생입니다.  먼저 교수님께 사과드립니다.  아직, 미성숙 단계인지..교수님께 먼저 소개를 안한점 죄송합니다.  전 지금 수원대학교 전기전자공학부에 재학중이며 지금 졸업을 앞둔 박관입니다.
저의 노력이 부족한지 아직 많은것이 부족한 것 같습니다.  박막기술에 관한 논문도 많이 나와있고, 또한, 센서에 대해서도 책이 많이 나와있는것 같습니다.  그리고, 센서 그중에서도 세라믹재료를 이용한 세라믹 센서에 대해서도 많은 것이 있는 것 같습니다.  그런데, 세라믹 센서를 만들때 박막기술을 많이 이용하는것 같습니다.  박막기술을 이용하면 어떤 장점과 단점이 있는지 궁금합니다. 교수님. 다른 기술을 이용하는 것보다 박막기술을 이용하면 어떤 점이 좋은지 궁금합니다.  박막기술을 응용한 분야는 엄청 늘어나고 있는 것 같습니다.  제가 아직 많은 공부를 해야되지만,  그전에 교수님께서 조금 도움을 주시면 학부생으로서 많은 것을 배울수 있을것 같기에 이렇게 실례함을 무릅쓰고 또 다시 교수님께 질문을 했습니다.  교수님의 지도 바랍니다.  환절기 감기 조심하십시요.  안녕히 계십시요.

A:박관 씨.  지난번 메일을 보았을 때는 아주대 학부생인 줄 알았는데, 수원대학교 학생이군요.  기존의 세라믹센서는 일반적으로 벌크가공방식으로 만들어지는데 주로 세라믹분말을 소결해서 만들고 필요하면 잘라서 사용합니다. 이에 반해 박막가공방식이란 세라믹 재료를 직접 기판에 얇게 증착하거나, 졸겔 방식으로 스핀코팅하여 열처리하는 방식입니다. 물론 이들의 세밀한 패턴은 사진식각방법으로 제작할 수 있습니다.  특히, 압전 재료의 박막가공방식에 관해서는 현재 세계적으로 연구가 진행되는 중이라고 할 수 있으며, 국내에서는 KIST, KAIST, 생산기술연구원 등에서 하고 있는데 우리학교에서는 아직 본격적으로 시작하지 않았습니다.  박막으로 할 경우 재료의 성분비, 열처리 등의 문제로 인해 벌크방식보다는 센서의 성능이 좀 낮다는 단점이 있다고 생각됩니다. 그러나, 박막의 경우 센서의 크기를 작고 얇게 만들 수 있으므로 이를 이용한 특별한 센서를 제작할 수 있다는 장점이 있겠지요.
이에 관해 좀 더 자세한 정보를 원하면 박사과정 심우영 군(031-219-2488 또는 전자우편)에게 문의하면 관련 정보를 얻을 수 있는 사이트를 알 수 있을 것으로 생각됩니다. 양상식

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