기능성 나노입자들을 다양한 네트워크 구조로 배열시켜 새로운 개념의 광학적•전기적 소자를 저가격으로 구현할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

[이신두 서울대 교수]

서울대 전기컴퓨터공학부 이신두(李信斗•53) 교수 연구팀은 머리카락 굵기의 1000분의 1 크기인 나노입자(100nm, 1nm는 10억분의 1m)가 주기적으로 연결된 네트워크를 제조하는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 신소재•재료분야의 세계적인 권위지인 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’지에 8월 20일자 온라인으로 배포되었고, 아주 중요한 상위의 논문으로서 표지 논문으로 선정되어 10월 1일자 인쇄판에 게재될 예정이다.

나노입자는 종류와 배열방식에 따라 다양한 기능을 갖는데, 특히 일렬로 연결된 나노입자선은 빛과 전자의 이동 통로가 될 수 있어 여러 분야에 응용이 기대되고 있다. 나노입자선을 제조하는 기존 방법은 형판(template) 제작에 필수적으로 나노 리소그래피가 사용되어 저가격 공정이 불가능하고 길고 가는 나노입자선을 만들 경우 연결이 끊어지는 등 많은 제약이 있었다.

연구팀은 형판에 공기 방울 공간을 미세패턴으로 만들어 나노입자 용액이 증발할 때 패턴 주변의 계면이 다단계로 수렴하는 현상(polymorphic meniscus convergence)을 발견, 이를 이용해 기판 위에 매우 잘 연결된 나노입자선 뿐 아니라 X나 Y 등 여러 분기점을 가진 다양한 네트워크를 제작하였다.

이 교수는 “나노입자의 종류에 따라 공기 방울들의 크기 및 배열을 조절하면 다양한 기능과 형태를 갖는 네트워크를 제작할 수 있다”며 “이러한 기술은 전기 및 광 신호 전달, 생화학 물질의 탐지 및 분석 등의 많은 분야에서 새로운 개념의 소자 개발에 크게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.