A Study and Analysis on the Application of LCoS Microdisplay Based Photocurable Type 3D printing Technology to the Defense Industry

본 연구는 LCoS 마이크로디스플레이 기반 광 경화 방식 3D 프린팅 기술을 한국 국방 산업에 적용하여 마이크로 플루이딕 채널 시스템을 제작하고, 이를 통한 생물학적·화학적 위협 탐지 시스템 개발 가능성을 조사하였다. 해상도 1,920×1,080, 8.5μm 픽셀피치를 가진 LCoS 마이크로디스플레이와 405nm UV LED를 활용한 광 경화 방식 3D 프린터 프로토타입을 구축하고, 기존의 포토리소그래피 및 소프트 리소그래피 방식과 비교하여 제조 비용과 생산성 관점에서 분석하였다. 50μm에서 500μm 마이크로플루이딕 채널 제작 실험을 수행한 결과, LCoS 기반 3D 프린팅 시스템을 통해 최소 83.3μm의 채널 제작이 가능함을 실증하였으며, 이는 DMD나 투과형 LCD 기반 시스템보다 우수한 정밀도를 보여준다. 320mW의 광학 출력을 달성하였으며, 명암비 300:1의 성능을 확보하였다. 본 조사 분석을 통해 LCoS 마이크로디스플레이 기반 3D 프린팅 기술이 기존 반도체 공정의 고비용과 복잡성을 극복하면서도 현장 즉시 대응이 가능한 국방용 Lab-On-a-Chip 시스템 구현에 혁신적인 대안을 제공할 수 있음을 확인하였으며, 한국 국방 산업의 기술 자립도 향상과 첨단 융합 기술 발전에 기여하는 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.