포스텍 전자전기공학과 통합과정 장오태 학생(지도교수 : 김경태 교수)이 한국항공우주학회에서 주최한 2024년도 추계종합학술대회에서 “A Study on Automatic Target Detection and Recognition based on SAR Imagery”라는 주제로 발표하여 “우수 논문상”을 수상하였다.

본 논문은 영상 레이다 시스템을 이용하여 얻은 데이터에서 표적을 자동으로 탐지 및 식별하는 기법을 제안하였다. 특히, 배경 잡음 간섭이 심한 복잡한 환경에서도 표적을 안정적으로 식별할 수 있도록 강인한 알고리즘을 설계하였다. 탐지 및 식별 정확도를 향상시키고 손실 함수의 안정적인 수렴을 유도함으로써, 표적을 높은 신뢰도로 추정할 수 있는 점을 높게 평가받았다. 또한, 미상 클러터를 효과적으로 제거하는 전처리 기법의 효과와 응용 가능성을 입증한 점이 인정되어 본 상을 수상하였다.

POSTECH 전자전기공학 박사졸업 및 박사후 수료 남승민 (제1저자, 현 조선대학교 전자공학과 조교수), 통합과정 우서현, 박사과정 박지윤 (지도교수: 최수석 교수)으로 구성된

최수석 교수 연구팀이 신축형 다픽셀/색분리 기술을 이용한 프로그램형 스트레쳐블 광학 암호 (Programmable Stretchable Optical Encryption) 기술을 최초로 개발하여 광학분야 최상위 국제 저널인 Springer Nature 의 Light: Science & Applications (LSA) (IF 20.6) 3월 Online 출간되었다.

빠르게 기술이 발전하는 AI 와 Digital 기술에 대응한, 정보의 보안 암호화 기술의 대칭적 필요에 따라서, 더욱 복잡하고 안전한 암호화 기술이 빠르게 요구되고 있다. 이러한 보다 복잡한 조합의 암호화 형성을 위해 최근 빛과 패턴 정보를 혼합하여 특정한 암호형 정보를 필요한 조건에서만 조절하여 사용하고, 기타의 조건에서는 안전하게 감추는 광학 암호화 기술 (Optical Encryption)이 전세계적으로 빠르게 성장하고 있다. 기존의 디지털 암호 (Digital Encryption) 기술의 경우 AI 등의 디지털 연산과 해석의 기술의 발전에 따라 암호화 된 정보에

취약한 문제를 가지고 0과 1의 조합 조건만을 사용하는 전기적 반도체 기술의 경우 암호화의 복잡화가 단순하다는 문제를 가지고 있어 보다 복잡한 조합수와 해독이 어려운 조건의 암호화 기술이 요구되고 있다.

이를 위해, 연구진은 스트레쳐블+멀티 패턴+멀티 Color 라는 3가지의 조절 조합을 모두 혼합한 경우로 복잡성을 극대화 하였고, 스트레칭에 있어서도 단순한 ON/OFF 형의 늘림이 아닌 정확한 특정한 늘림의 정도인 연신율 조건을 세분화하였다. 또한, 패턴의 정보도 4X4의 16개의 조합수를 사용하였고, Color 의 변화도 약 150nm 의 파장의 조건의 연속적인 다중 파장 조건을 혼합하였다. 이를 통해서 다양한 늘림연신의 조건수 X 16개 Pixel 의 조합수 X 150nm 파장 조합수의 혼합의 복잡성의 조합을 구현하였다. 이를 통해, 매우 복잡한 조건에서 Base64 code 와 조합된 암호형 정보를 여러 복잡한 조건에서 한정된 특이 조건에서만 꺼내어 사용하는 것이 가능하게 하였다.

더욱이 연구팀은 이러한 복잡한 조합의 Programmable Optical Encryption을 Stretching 기술과  Color 라는 직관적인 해독화 기술로 사용하여 복잡하면서도 암호조건을 가지고 있는 경우 직관적으로 해독이 가능하게 하였다. 또한, 이를 위한 스트레쳐블 색변화가 가능한 향후 키랄성 액정 엘라스토머(CLCEs)의 소재와 소재의 두께 등의 디지털화 해독이 어려운 소재와 소자적 조합을 구성하여 임의의 전자/전산적/AI등의 디지털 암호 해독 및 해킹을 어렵도록 구성하였다. 향후, 보안 암호화 장치, Optical 연산 및 Analog 연산 등 차세대 새로운 가능성을 제시하며, 향후 다양한 응용 분야에 활용될 것으로 기대된다.

본 연구는 삼성 미래기술 육성재단의 지원사업과 산업기술 평가원의 Stretchable 실증 기술 개발사업의 지원으로 연구가 진행되었다.

Uniform 스트레쳐블 제어 기술 기반 암호화 편광 기술 개발
Advanced Functional Materials 표지 논문 연구 선정

포스텍 전자전기공학과 박사과정 신준혁 (제1저자), 박사과정 양학준, 박지윤, 한상현 (지도교수: 최수석 교수) 으로 구성된 최수석 교수 연구팀이 차세대 신축성 스마트 소재의 다중 픽셀 소자에서 Uniform 스트레쳐블 제어 기술을 개발을 통한 스트레인 변형 감지 및 색상·편광 분리 기능 구현 기술로 융합연구 국제 저널인 Advanced Functional Materials (IF 18.5) 에 Back Cover 표지 연구로 선정되어 online 출간되었다.

기존 스트레쳐블 전자소자는 실용화에 필요한 멀티 픽셀과 대규모 패턴 디자인 구현시 스트레칭 늘림의 위치적 변형이 균일하지 않아 성능이 불안정한 문제가 있었다. 특히, 이러한 문제는 실리콘이나 사람의 피부와 같이 유연한 Intrinsic Stretchable 소재의 접근시 특히 문제가 되고 있다. 따라서, 현재의 스트레쳐블 기술은 Serpentine 구조등과 같은 특이 구조 접근통해서 제한된 범위의 스트레칭이 가능한 Extrinsic Stretchable 기술로 접근되고, 이상적인 Intrinsic 소재의 접근은 멀티패턴과 픽셀형 소자로의 기술적 진전이 어려웠다.

이를 해결하기 위해, 연구진은 Intrinsic Stretchable 소재의 하나로써 고무와 같이 자체적으로 늘어나고, 기계적 변형에 반응하여 색이 변하는 기계변색(Mechanochromic) 컬러 소재를 활용하여 멀티 픽셀 변형을 정밀하게 측정하고 균일하게 스트레칭 변형을 제어하는 기술을 최초로 구현하였다.특히, rigid-island와 소프트 서브스트레이트(soft-substrate) 구조 및 키리가미(kirigami) 패턴과 같은 외부 변형 제어 기술을 적용하여 변형 불균형 문제를 효과적으로 해결하였다. 향후 연구팀의 연구를 활용한  Intrinsic Stretchable 소재에 기반한  Stretchable 기술의 파급과 발전이 기대되고 있다.

추가적으로, Intrinsic Stretchable 소재이면서 광학적 편광성을 조절하는 키랄성 액정 엘라스토머(CLCEs) 멀티 픽셀어레이의 Uniform하고 자유로운 패턴 조절을 적용하여 변형에 따른 색상 분리 및 원편광(Circularly Polarized Light) 선택성을 정밀하게 조절할 수 있음을 입증하였다.이 기술은 신축성 디스플레이, 보안 암호화 장치, 웨어러블 광학 센서 등 차세대 스마트 소재 개발에 새로운 가능성을 제시하며, 향후 동적 색상 및 편광 제어가 요구되는 다양한 응용 분야에 활용될 것으로 기대된다.

본 연구는 삼성 미래기술 육성재단의 지원사업과 산업기술 평가원의 Stretchable Display 개발 및 Stretchable 실증 기술 개발사업의 지원으로 연구가 진행되었다.