전기전도도 우수한 '나노물질' 대면적 생산 성공

연세대 심우영 교수팀 "공정 시간·비용 대폭 줄여"

한국연구재단은 연세대 심우영 교수 연구팀이소리(음파)를 이용해 최초로 미세한 나노물질을 대면적으로 생산할 수 있는 기술을개발했다고 3일 밝혔다.

나노물질은 수 나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ)에서 100나노미터 정도 크기의 물질로 뛰어난 강도와 전기 전도도, 열전도율을 갖고 있어 전자·바이오·의료 등 다양한 분야에서 활용된다.

나노물질을 소자나 바이오센서 등에 활용하려면 개별 소자를 규칙적으로 배열하도록 만들어 대량생산이 가능해야 한다.

이를 위해 나노물질을 실리콘 기판 위에 직접 전사(轉寫)하는 기술이 쓰이고 있지만, 공정에 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸려 산업적으로 활용하는 데 한계가있었다.

또 부식성 화학물질을 사용하는 습식 공정을 거쳐야 해 제조 과정도 복잡하다.

연구팀은 저주파의 음파를 이용해 cm(센티미터) 규모의 대면적 나노물질을 정렬할 수 있는 기술을 개발했다.

우선 나노입자를 용매에 섞어 기판 위에 도포한 뒤 기판에 음파 진동을 가하면나노입자가 용매의 표면에 생기는 물결을 따라 움직이며 원하는 위치에 정렬된다.

이어 용매를 빠르게 증발시키면 나노입자의 위치를 그대로 고정시킬 수 있다.

이 기술을 이용하면 cm 이상 대량의 물질을 제어할 수 있으며, 나노물질 제작공정에 드는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

전자 분야뿐만 아니라 비전기적·비전자적 나노물질을 이용하는 바이오·환경·에너지 등 분야에도 적용 가능하다고 연구팀은 설명했다.

심우영 교수는 "앞으로 나노 전자·광학 디바이스 제작, 세포 배열을 이용한 질병 진단 키트 개발 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한국연구재단 연구교류사업의 지원을 받은 이번 연구 성과는 나노 분야 국제 학술지인 '나노 레터스'(Nano letters) 지난달 12일자에 실렸으며, '네이처 나노테크놀로지'(Nature Nanotechnology) 지난달호 연구 하이라이트로도 선정됐다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>