본 논문은 반도체 패키징 제조에서 사용되고 있는 반도체 금형을 CAD/CAM을 활용하여 직접 제작하였다. 원래 반도체 금형은 강도와 열성이 아주 좋은 ASP23 재질을 사용하며 매우 고가이다. 또한 특수도팜, 열처리와 정밀한 가공이 되어야 정상적인 반도체 패키징을 할 수 있다. 제작 과정은 CAD/CAM을 활용하여 직접 제작하였으므로 반도체 금형의 제작 방향을 제시하는 계기가 되었다.
인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄가 가능한 기능성 전자 잉크 소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로써, 차세대 ICT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는데 적합한 공정기술로 잘 알려져 있다. 현재 인쇄전자의 기술수준은 일부 요소 부품들을 제작하고 간단한 전자회로를 구현하는 수준에 머무르고 있으나, 도체, 반도체, 절연체의 여러 잉크 소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 폭넓은 분야에 적용될 것으로 기대된다. 이러한 인쇄전자의 관련 기술 중에서 최근 삼차원(3D) 프린팅 기술이 부상하고 있는데, 지난해 Economist에서는 3D 프린팅을 제3차 산업혁명을 가져올 기술 중 하나로 소개했으며, 세계경제포럼(WEF: World Economic Forum)에서는 2013년 10대 유망 기술 중 하나로 선정했다. 올해 초, 미국의 오바마 대통령은 국정연설에서 거의 모든 제품의 생산 방식을 바꿀 수 있는 잠재력을 가진 기술로 3D 프린팅을 언급했고, Optomec에서는 전자소자용 3D 프린팅 기술을 선보였다. 본 논문에서는 최근에 많이 연구되는 모바일용 무선통신소자나 차세대 디스플레이 백플레인용의 인쇄전자 기술과 상품의 모형인 목업(Mock-up)을 제작할때뿐 만 아니라 전자소자 제작에도 적용이 가능한 3D 프린팅 기술에 대하여 논하고자 한다.
본 연구에서는 우선 자동차 전장품 시장팽창의 배경과 요인을 추적함으로써 자동차 전장기능시스템과 센서의 중요성을 입증하고, 전장기능시스템 구성에 필요한 센서의 종류, 시장 및 요구특성을 분석한다. 그후, 자동차용 센서의 요구특성을 만족시킬수 있는 제작기술로써 두종류의 반도체 미세가공(micromachining) 기술을 소개하고, 이들 각각의 기술이 내포하고 있는 특성을 비교, 정리한다. 이어, 반도체 미세가공 기술에 의해 제작된 자동차용 반도체 센서와 마이크로 엑튜에이터들을 소개하고, 일련의 개발예를 통하여 각각의 형태와 기능면에서의 발전경향을 진단하며, 나아가 관련 핵심기술의 중요성과 기술발전의 방향의 전망을 통하여 조기기술 확보의 필요성과 관련업계의 역할, 그리고 기술 성숙요건을 제시한다.
쾌속조형기술은 제품 설계나 기타 물체의 형상 데이터로부터 광경화성 수지, 금속 등 다양한 재료를 이용하여 수 시간 내에 실물 모형을 제작할 수 있는 기술이다. 쾌속조형기술은 주로 자동차나 제품의 모형제작에 주로 사용되어 왔다. 사이버메드에서는 인체에 대한 3차원 형상화 기술과 쾌속조형기술을 이용하여 개인별로 상이한 인체 골격에 대한 비교적 저렴한 비용으로 실물 모형을 제작할 수 있는 기술을 개발하여, 국내 및 일본의 병원에서 수술 계획 및 모형 수술에 직접 적용하고 있다. 이 논문은 쾌속 조형 기술, 인체의 3차원 형상화 기술의 개요와 그 동향, 그리고 이를 결합한 수술용 인체 골격모형의 제작 기술과 적용 사례에 대해서 기술하였다.
영화 "아바타"가 개봉되면서 입체 콘텐츠 특히 입체 영화에 대해 많은 사람들이 관심을 갖게 되었다. 초기 국내에서, 스테레오 영상 제작 시도는 많았지만, 입체 영상을 단순히 한 쌍의 영상을 보여주는 것으로 생각하여 잘못 제작되는 경우가 많았다. 입체영상 제작 기술은 한 쌍의 영상을 인간의 양안에 각각의 영상을 보여주면 3차원으로 인식한다는 데 기술적 근간을 두고 있으나, 초기엔 실세계에서 인간이 인식하는 것과 유사하게 처리되지 않아 시각피로를 유발하는 경우가 많았다. 그래서, 본 원고에서는 "아바타" 영화와 같은 입체영상을 제작하기 위해 어떠한 기술과 고려되어야 할 사항들이 있는지 살펴본다. 현재 입체 영상 획득 방식인 두 대의 카메라를 이용하여 실사로 촬영하는 데 필요한 기술과, 그 결과 영상을 후반작업에서 보정하고 합성하여 시각피로를 최소화하는 방법 및 기술들을 중심으로 살펴본다.
컴퓨터 기술의 급속한 발전으로 실사영화 제작에 사용되는 CG특수효과(VFX) 분야도 눈부신 발전을 이루어냈다. 과거에는 아날로그적인 방법으로 힘들게 만들어졌던 VFX 장면들이 이제는 CG 기술로 빠르고 더욱 화려하게 제작되고 있다. 그리고 이제는 VFX에 사용되어지는 CG기술을 통해 그 시대의 최첨단 기술과 그 나라 IT기술력을 가늠할 수 있다. 본 연구를 통해 CG특수효과 (VFX) 제작 기술동향을 분석해 봄으로써 제작 도구들이 세분화되어지고 인터페이스의 편리함을 통해 예술가들의 아날로그적 제작기술이 쉽게 적용될 수 있는 방향으로 기술이 진화됨을 알 수 있었다. 컴퓨터의 성능 향상으로 극사실적 표현을 위한 CG기술과 도구를 중심으로 개발이 진행되고 있음도 알 수 있었다. 국내 연구소와 산업체에서도 많은 연구와 성과가 있었지만 이 분야 종사자들에 대한 배려가 아직도 많이 부족하다. 할리우드 기술 흉내에 급급한 기술 개발에서 벗어나 예술가들에 의견이 반영된 창의적이고 선도적인 도구의 개발이 시급하다.
최근 3D 애니메이션은 급속한 하드웨어와 소프트웨어의 기술적 발전에 힘입어 실사에 가까운 애니메이션 연출이 가능하게 되어 영화, 광고, 게임, 디지털 영상물 등의 엔터테인먼트적인 요소로 많이 사용되고 있다. 3D 애니메이션 제작과정은 전통적인 애니메이션과는 달리 다양한 제작기술과 표현요소를 요하게 된다. 3D 애니메이션 제작에서 제작기술과 표현요소는 각각의 요소로 작용하는 것이 아니라, 서로 결합하여 제작하여야만 완성도가 높은 애니메이션을 얻을 수가 있다. 이에 본 고는 3D 애니메이션 Computer Process에 의한 작업 과정을 하드웨어와 소프트웨어를 바탕으로 한 기술적인 표현방식과 미학적, 조형적, 디자인적, 회화적 요소를 바탕으로 한 예술적 표현요소를 분석하고 기술적인 완성도와 표현력이 있는 애니메이션을 제작하는 방법을 모색해 본다.
본 논문에서는 실감기술 기반의 다중시점영상 콘텐츠와 제작기술을 활용한 파일럿을 제작하였다. 또한, 사용자에게 다양한 시점의 영상을 제공하여 사용자 시점에서 원하는 방향을 선택할 수 있는 실감콘텐츠 제작기술 확보하였다. 지역 문화관광 자원을 중심으로 간접체험이 가능한 다중시점영상 콘텐츠를 제작 및 다중시점영상(실감기술)을 기반으로 한 사이버 투어 콘텐츠를 제작 하였다. 본 기술 개발은 전국의 도서관, 유치원, 초등학교, 중고등학교는 물론 노인대학, 주부교실, 평생교육원, 장애우 사회적응 교육 등 공공교육 분야 산업 전반에 사용되는 3D 상호작용 실감콘텐츠를 제작할 수 있어 관련 시장의 확대가 기여되며, 국내의 VR시장은 아직 초기단계로 게임과 쇼핑몰 관련 3D 시장과 결합하여 점차 증가할 것으로 기대된다.
인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로서, 차세대 모바일 IT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는 데 적합한 공정 기술로 인식되고 있다. 현재 기술 수준이 일부 요소 부품을 제작하는 수준에 머무르고 있으나, 여러 가지 잉크소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 다양한 공정 분야에 적용될 것으로 예상되며, 궁긍적으로 전자제품을 생산하는 기존 반도체 공정을 대체하는 공정으로 자리매김을 할 것으로 예상된다. 특히 인쇄공정 기술은 저온에서 공정이 가능한 기능성 잉크소재들의 개발을 통해서 유연한 플라스틱 기판에 전자소자를 제작하는 플렉시블 전자소자(flexible electronics) 기술과 높은 공정 결합성을 지니고 있으며 이들 공정을 결합하여 향후 연속 공정(roll-to-roll)의 구현이 가능할 것으로 예상된다. 본 기고문에서는 이러한 인쇄전자 기술의 개발동향에 대해서 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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