조류독감을 빠르고 정확하게 진단해낼 수 있는 3차원 나노 그물망이 포스텍(POSTECH)과 미국 NASA 연구팀을 통해 개발됐다.
이정수 포스텍 전자전기공학과 교수와 김기현 박사과정 연구팀은 NASA 연구팀과 함께 나노선 센서에 벌집모양의 3차원 부유 그물망 구조를 적용, 기존의 직선형 센서에 비해 정확하게 검출해낼 수 있는 새로운 구조의 나노선 바이오센서를 개발했다.
이와 같은 3차원 부유 구조는 직선으로 되어 있는 다른 센서와 달리 주변 기판의 불순물 등의 영향을 크게 받지 않아 감도를 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
하지만 높이가 길이에 비해 너무 높기 때문에 나노선이 쓰러지거나 서로 달라붙는 현상이 일어나 구조물 제작에 어려움을 겪었다.
연구팀은 Y자가 반복되는 벌집모양을 응용, ‘SOI’ 웨이퍼 위에 30㎚ 너비를 갖는 3차원 부유 그물망을 만들었으며, 이 구조는 안정성을 향상시키는 한편 직선구조에 비해 넓은 표면적을 가질 수 있는 구조라고 밝혔다.
이와 함께 연구팀은 개발된 소자로 전기적 특성과 수소 이온 검출 실험을 수행, 고감도 바이오 센서로 응용할 수 있는 가능성을 입증했다.
이정수 교수는 “벌집 모양의 구조를 응용, 안정적인 고감도 3차원 나노센서를 만드는 것이 핵심 기술”이라며 “이 기술은 질병 진단 등 의료 분야부터 환경이나 식품 등에 필요한 센서에 다양하게 응용이 가능하다”고 말했다. 이 교수는 “이번 연구를 바탕으로 질병이나 유해물질을 더욱 빠르고 정확하게 진단해낼 수 있는 제품을 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
연구팀은 이 연구결과를 바탕으로 조류독감 진단 센서와 심장병 조기 진단 센서 등에 응용하는 연구를 실행할 예정이다.
한편 이번 연구는 영국물리학회(Institute of Physics)가 발간하는 ‘나노테크놀로지(Nanotechnology)’를 통해 발표되었으며 주목받는 논문(Featured Article)과 표지논문으로 선정되며 학계로부터 큰 기대를 모으고 있다.
◇용어해설
SOI (Silicon-on-Insulator)=실리콘 기판 위에 절연막과 실리콘 층을 더 쌓아 만든 샌드위치 구조로, 이 기술을 이용하면 아주 작은 집적회로를 만들 수 있다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
