마이크로/나노 시스템 연구실의 연구 결과가 융합공학분야 저명 학술지인 Results in Engineering (IF = 9.4, JCR Multidisciplinary Engineering 분야 상위 2.8%)에 게재되었다. 논문의 제목은 “Optimization of piezoelectric MEMS scanning micromirror fabricated with magnesium substrate and bulk PZT”로, 본 연구에서는 가장 가벼운 금속 중 하나인 마그네슘(Mg)을 구조층으로 사용하고 bulk lead zirconate titanate-5A (PZT-5A)를 압전 구동 액추에이터로 활용한 1D MEMS 스캐닝 마이크로 미러를 제안하였다. 기존의 MEMS 스캐닝 마이크로 미러는 주로 복잡한 반도체 공정을 통해 제작된 단결정 실리콘 구조를 사용해왔으나, 본 연구에서는 밀도가 낮은 마그네슘을 기판 재료로 적용하고 레이저 미세 가공 공정을 이용해 경량화 된 마이크로 미러 소자를 제작하였다. 또한 미러와 압전 구동부의 동적 거동을 고려한 해석 모델을 구축하고, 목표 공진 주파수를 만족하면서 광학 스캔각도를 향상시키기 위한 sensitivity 기반 parametric analysis를 통해 구조 최적화를 수행하였다. 본 연구는 마그네슘을 MEMS 스캐닝 마이크로 미러의 재료로 활용하고, 압전 구동과 구조 최적화를 결합하여 소자의 동적 성능을 향상시켰다는 점에서 의의가 있다. 마이크로/나노 시스템 연구실은 단결정 실리콘 및 3D 프린팅을 이용한 MEMS 스캐너 개발에 성공하였으며, 다양한 금속 물질을 사용한 MEMS 스캐너 연구를 주도하고 있다. 본 논문에는 이화여자대학교 마이크로/나노 시스템 연구실의 윤영선 (박사과정)이 제1저자, 고베대학교의 권상효 교수와 Isaku Kanno 교수가 공동저자, 지창현 교수가 교신저자로 참여하였다.

논문 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2026.112529