[공학저널 김하늬 기자] 최근 텔레그램과 다크웹(Dark Web)을 통해 마약 범죄가 확산되고 있어 우려의 목소리가 높다. 이러한 상황에서 마약 범죄의 예방과, 피해 최소화를 위해서는 범죄 현장에서 마약의 탐지가 필수적이지만 아직까지 현장에서 마약을 탐지하는 일은 매우 어렵다.
그간 마약 탐지 기술이 없던 것은 아니지만 현장에서 사용할 만큼 정밀한 수준에 미치지 못하고 있다는 것이 전문가들의 의견이다.
이를 해결하기 위해 경찰청을 비롯, 다양한 연구기관과 기업들은 보다 정밀한 마약 탐지 센서 기술 개발에 나서고 있다.
이 가운데 ‘SAW(표면탄성파) 소자’를 기반으로 한 마약 탐지 센서 기술이 상용화 됐지만 고가인데다, 제품의 크기가 매우 커 현장 사용이 불가했다.
이에 SAW 소자 기반 탐지 센서의 성능(고속, 고감도, 선택성)을 향상·유지하면서 단순화하고, 저렴하게 제작하려는 기술 개발 연구가 한창이다.
마약센서는 특정분자를 검출해 마약을 탐지한다. 그리고 이러한 특정분자를 검출하는데 있어, SAW는 소자 안에서 변화를 감지해 유의미한 신호로 바꿔주는 역할을 한다. SAW를 이용해 기체상에 존재하는 특정 물질을 검출하거나 바이오센서와 같이 항체가 존재하는 특정 물질을 검출하는 방식이다.
이러한 SAW 필터는 그간 주로 스마트폰 통신 신호 송·수신에 필요한 특정 주파수만을 선택적으로 통과시키도록 하는 통신 부품으로 사용돼 왔다. 또한 SAW 소자가 마약센서 이전에 가장 먼저 상용화됐던 사례는 자동차 공기압 측정 기술, 특수 분야 중에서는 고온 온도측정 기술 등이 있다.
통신 신호를 통과시키는 필터는 크게 유전체 필터와 SAW 필터가 있는데 유전체 필터의 경우 크기가 크지만 온도 특성이 유리하고, SAW 필터는 크기가 작고 좁은 대역폭으로 원하는 신호의 주파수를 송신하는 데 적합하다.
특히 5G 시대를 맞아 활용이 더욱 확대될 것으로 전망되고 있는 SAW 필터 기술은 국내에서 ㈜와이솔이 리드하고 있다.
와이솔은 자체 기술을 바탕으로 개발한 SAW 필터, Duplexer와 반도체소자를 집적한 RF Module 제품 등 스마트폰에서 사용되는 RF(Radio Frequency: 무선 주파수) 솔루션 제품을 국내외 스마트폰 제조 기업에 공급하고 있다.
와이솔 연구소 하종수 연구소장은 “마약 탐지 센서 상용화에 성공 한다면 와이솔이 기존에 진행 중인 기타 센서 연구에도 응용이 가능할 것이라고 생각한다”며 “보다 정밀한 센서로 연구·개발을 지속해나갈 것”이라고 말했다.
현재 와이솔 연구소는 마약센서를 비롯해 신 성장 동력 확보를 통한 매출증대와 사업의 다각화를 달성하기 위한 연구를 수행 중이다.
특히 SAW 필터를 통한 차세대 첨단부품, 솔루션 개발을 위해 다양한 센서 연구를 진행하고 있다. 압전기판에서 만들어진 SAW 특유의 민감한 반응성이 물리적, 화학적, 전기적 영향에 대한 변화를 감지하는 센서로서 매우 탁월하기 때문이다.
이에 기존 이동통신 단말용 부품뿐만 아니라, 5G용 SAW 제품, RF 모듈 부품의 성능향상 연구, Small-cell 등의 소형 중계기와 전장용 제품 개발에 힘쓰고 있다.
하 소장은 “기술 연구소는 휴대폰에서 사용되는 RF 솔루션 제품을 주축으로 첨단부품의 선행기술과 신제품을 개발하고 있다”며 “기존의 SAW 필터 이외에 소형화, 박형화를 위한 SAW 필터 Module의 개발, 공정개선을 위한 기술 개발 등을 진행하고 있으며 다년간의 경험을 바탕으로 한 핵심 역량을 융복합해 차세대 첨단부품과 솔루션을 지속적으로 개발 중”이라고 설명했다.
그는 이어 “와이솔이 생산하는 스마트폰용 SAW 필터 제품은 미국, 일본 등의 기업과 경쟁관계를 이루고 있는 상황”이라며 “카피캣이 아닌 와이솔만이 개발할 수 있는 제품을 시장에 선보이는 것에 매우 자부심이 있다. 향후 세계적인 경쟁업체와 비교했을 때 기술적인 비교 우위를 점하기 위해 지속적인 설비·원부자재의 국산화와 신공법 개발을 진행하고 있다”고 덧붙였다.
한편, 와이솔은 Piezo를 응용한 음향 Ceramic Actuator Module 사업으로 지난 2018년 LG Model에 Crystal Sound OLED용 진동자(리시버)로 채택돼 2019년 상반기 상용화에 성공했다.
또한 2019년 개최된 Mobile World Congress에서 중국 메이저 휴대폰 메이커 또한 와이솔의 음향 Ceramic Actuator Module를 부착했으며, 해외 여러 우수 고객의 우수한 성능을 인정받고 초도 양산을 시작했다.
와이솔 연구소 박창순 선임 연구원은 “향후 Piezo 음향 모듈 사업은 Mobile 뿐만이 아니라 TV, Monitor, Note PC 등 가전제품에 스피커로 확대 채용되기 위해 개발 중이며, 이에 따라 지속적인 성장이 기대된다”며 “중장기적으로 성장이 예상되는 차량용 Sound와 자율주행차량의 초음파 모듈 적용을 목표로 국내와 해외의 음향 사업자와 상호 긴밀하게 협업을 진행하고 있다”고 말했다.
