왜 생체센서 연구소에서는 열풍 대신 적외선을 사용하는가?
생체센서를 제작할 때, 가장 번거로운 과정은 센서를 굳히고 건조시키는 단계입니다. 오랫동안 표준적인 방법은 열풍을 이용하는 것이었습니다. 하지만 솔직히 말해서, 이 방법은 매우 비효율적입니다.
문제는 공기를 이용하는 시스템의 경우, 센서 자체가 따뜻해지기 전에 먼저 센서 주변의 공간을 가열해야 한다는 점입니다. 이는 시간과 에너지의 낭비입니다.
그래서 우리는 적외선 램프를 사용하기 시작했습니다.
“기다리는 시간” 문제
열풍이 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 먼저 공기를 가열해야 하고, 그 다음에야 공기가 센서를 가열합니다. 마치 방 안에 들어가기 전에 히터로 방을 미리 따뜻하게 하는 것과 같습니다. 하지만 적외선은 다릅니다. 적외선은 복사 에너지이므로, 광자가 직접 센서에 닿습니다.
반도체 처리 분야에서 이는 큰 장점입니다. 실내가 충분히 따뜻해질 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 센서가 따뜻해지는 데 걸리는 시간이 거의 없습니다. 게다가, 박막형 생체센서는 매우 섬세하기 때문에, 센서를 빠르게 가열하고 냉각시키면 유기층이 손상되는 것을 줄일 수 있습니다.
공간 절약
가장 좋은 점은 공간을 절약할 수 있다는 것입니다. 열풍을 공급하기 위해 필요한 큰 송풍기나 복잡한 배관 시스템을 사용할 필요가 없습니다. 대신, 램프를 컨베이어 벨트 위에 직접 연결하기만 하면 됩니다. 간단합니다.
하지만 최대 출력으로 램프를 사용할 수는 없습니다. 너무 많은 에너지가 한 곳에 집중되면 센서가 손상될 수 있습니다. 따라서 램프의 위치와 컨베이어의 속도를 적절히 조절해야 합니다.
단점
적외선은 빠르긴 하지만, 방향성이 있습니다. 열풍이 부품 주위를 감싸는 반면, 적외선은 오직 자신이 볼 수 있는 곳만을 가열합니다. 센서의 형태가 복잡하다면, 열이 닿지 않는 부분이 생길 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 반사판을 사용하여 에너지를 그러한 숨겨진 부분으로 보냅니다.
그리고 가장 중요한 점은 냉각 구역을 잘 설정해야 한다는 것입니다. 적외선은 매우 강력한 에너지를 제공하기 때문에, 부품들이 계속 뜨거워집니다. 적외선 처리가 끝난 후에도 그 열을 빠르게 제거하지 않으면, 센서의 정확도가 떨어질 수 있습니다. 따라서 빠르게 냉각시켜 모든 것을 안정화시켜야 합니다.