KAIST 정연식 교수팀, 탄성몰드 활용 … 고성능 센서 대량생산 기대
화학뉴스 2014.11.12
국내 연구진이 복잡한 제조 단계를 거치지 않아도 고밀도‧고성능 센서 등의 첨단 기기를 빠르고 간단하게 대량 양산할 수 있는 기술을 개발했다.미래창조과학부는 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학부 정연식 교수와 정재원 연구원이 주도하고 나노종합기술원 박재홍 박사, KAIST 이승용 박사 등이 공동 참여한 연구팀이 10나노미터급 나노구조체를 인쇄해 원하는 물질에 전하하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 11월12일 발표했다. 금속활자 인쇄와 유사한 나노 인쇄는 통상적으로 인쇄기판의 역할을 하는 탄성몰드에서 나노구조체를 찍어내는 방식을 활용한다. 그러나 나노구조체와 탄성몰드 사이의 접착력 등의 문제로 10나노미터 상당의 초미세 인쇄는 물리적으로 불가능한 것으로 여겨져왔다. ![]() 연구팀은 기존 탄성몰드와 달리 표면 에너지가 높은 고분자를 탄성몰드로 사용하면 미세 인쇄가 가능한 점을 발견하고 10나노미터 이하의 초미세 나노구조체를 인쇄하는데 성공했다. 또 표면 접착력을 선택적으로 약화시켜 전사하는 원리를 고안해 거의 모든 물질 표면에 나노구조체를 전사할 수 있는 기술을 구현해냈다. 연구팀은 탄성몰드를 활용해 꿈의 소재라고 불리는 그래핀의 원료인 실리콘 웨이퍼 기판 뿐만 아니라 사람 피부 표면에 나노구조체를 전사하는데도 성공했다. 아울러 개발 기술을 활용하면 디스플레이 핵심의 소재인 편광판의 효율을 높여 휴대전화 디스플레이의 전력 소모를 절반으로 줄일 수 있고, 모두 펼치면 축구장 넓이에 해당하는 팔만대장경을 A4 용지 1장에 축소 인쇄하는 것도 가능한 것으로 알려졌다. 연구팀 정연식 교수는 “개발 기술은 10년 후 세계적으로 100조원의 시장이 형성될 것으로 예상하는 인쇄·유기·유연 전자기기 제조의 원천기술로 활용될 수 있을 것”이라고 강조했다. 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌 프런티어사업 스마트 IT융합시스템 연구단의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 Nature Communications의 11월10일 온라인판에 게재됐다. <화학저널 2014/11/12> |
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