[시사뉴스 김승리 기자] 국내 연구진이 머리카락 굵기의 만분의 일에 해당하는 10나노급 나노구조체를 인쇄해 원하는 물질에 옮길 수 있는 기술을 개발했다.
모두 펼쳐 놓으면 축구장 넓이에 해당하는 팔만대장경을 A4지 한 장에 축소 인쇄할 수 있게 된 것이다. 향후 이번 기술을 활용해 고밀도·고성능 센서 등의 첨단 기기를 빠르고 간단한 방법으로 양산할 수 있을 것으로 기대된다.
11일 미래창조과학부에 따르면 정연식 한국과학기술원 교수와 정재원 연구원이 이끈 연구팀은 나노구조체를 찍어내는 탄성 몰드로 표면에너지가 높은 고분자를 이용하면 10나노미터 이하의 초미세 나노구조체를 인쇄할 수 있다는 것을 알아냈다.
또 탄성 몰드 중 원하는 부분의 표면 접착력을 약화시키는 원리를 발견해 나노구조체를 거의 모든 물질의 표면에 옮길 수 있는 인쇄기술을 구현해냈다.
그동안 나노구조체와 탄성 몰드 간 접착력 등의 문제로 인해 나노 인쇄 기술은 수백 나노미터 정도가 한계이며 10나노급의 미세 인쇄는 물리적으로 불가능한 것으로 여겨졌다.
연구팀은 이번 기술을 활용해 10나노급 나노구조체를 인쇄해 실리콘 웨이퍼 기판 뿐 아니라 사람 피부 표면에 옮기는데 성공했다. 또 폭발성 가스를 빠르게 감지하는 고성능 가스 센서, 과일표면에 존재하는 극미량의 잔류 농약을 빠르게 검출하는 센서도 제작했다.
정연식 교수는 "이번 기술은 10년 후 전세계적으로 약 100조원의 시장 규모로 성장할 것으로 예측되는 전자기기 제조의 원천기술로 이용될 수 있다"며 "향후 유연 전자소자, 고성능 디스플레이, 극미량 물질 탐지, 고효율 촉매 등의 제조에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.
이번 연구는 미래부의 글로벌프런티어사업을 추진하는 스마트IT융합시스템연구단의 지원으로 이뤄졌다. 박재홍 나노종합기술원 박사와 이승용 한국과학기술원 박사 등이 연구에 참여했다. 연구결과는 지난 10일 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션스 온라인에 실렸다.