국내 연구진이 초소형 의료용 센서나 에너지변환 소재로 각광받고 있는 광반응 나노기판 제조 공정 기술을 개발했다.
변정훈 영남대 기계공학부 교수는 대기압·상온 조건에서 기계공정 기반 기술로 나노미터(㎚:10억분의 1미터) 크기의 금속점(Nanodot) 및 고리(Nanoring) 형상으로 구성된 광반응성 기판을 처음으로 구현했다.
통상적으로 나노미터 크기의 금속 패턴(Pattern)은 반도체나 디스플레이 제조 공정에 이용되는 진공 조건의 복잡한 식각(lithography) 공정을 통해 구현된다.
하지만 변 교수는 이번 연구에서 대기압에서 기체의 흐름 및 온도 제어를 통해 금속막 생성을 유도하는 나노입자를 실리콘 기판 위에 부착시킨 후 상온에서 금속막의 생성을 추가로 유도해 40㎚ 수준의 금속점 및 고리가 패턴된 광반응성 기판을 개발했다.
이번 연구결과는 기존 식각공정의 기술적 복잡성을 극복하는 새로운 대안을 제시한 것으로 평가된다.
변 교수는 “기체의 열과 흐름을 제어하는 기계식 비식각 공정을 토대로 금속막 생성 유도 나노입자 표면의 정전기 조절 및 나노입자 물질변경 등을 통해 다양한 특성의 광반응성 나노기판을 구현할 수 있다”며 “이에 따라 저비용으로 빛에 반응하는 초소형 의료용 센서 및 빛을 열로 전환시키는 에너지 변환 소재 등의 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 ‘에어로솔 기반의 비식각 기술을 이용한 나노미터 크기의 은 점 및 고리 형상 구현 및 그 분광적 응용’이라는 제목으로 영국 왕립화학회(RSC)가 발간하는 나노기술 분야의 세계 최고 권위지 ‘나노스케일(Nanoscale)’ 웹사이트에 최근 공개됐다.
한편, 변정훈 교수는 ‘기체상 나노입자 액화 및 물질합성’ ‘에어로솔 촉매를 이용한 기상 물질합성’ ‘무기-유기 나노복합소재’ ‘나노패터닝’ 등을 주요 연구 분야로 60여편의 연구 논문을 SCI급 국제 학술지에 게재한 바 있다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
