광학소자, 센서 등에 활용되는 나노선 정렬기술 개발



 


세계 최초로 우리나라에서 나노선 정렬기술이 개발됐다.


 


포스텍은 화학공학과 조길원 교수와 이승구 박사팀이 나노선이 섞인 알코올 용액을 주름진 표면에 떨어뜨리는 방법으로 나노선을 원하는 모양으로 정렬시킬 수 있는 방법을 세계 최초로 개발했다고 23일 밝혔다.


 


특히, 나노선의 밀도나 모양을 마음대로 제어할 수 있는데다 고온이나 별도의 공정이 필요하지 않아 나노선 제작 비용과 시간을 크게 절감할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.


 



 


 포스텍 조길원 교수  포스텍


 


나노선은 지름 100nm(나노미터) 이하의 극미세선으로 광학소자, 센서, 전지, 촉매 등에 활용된다.


 


연구팀은 자외선과 산소만 있으면 균일한 주름을 만들 수 있고, 쉽게 주름을 펼 수 있는 실리콘 고무인 PDMS(polydimethysiloxane)에 신기술을 적용시켰다.


 


이 고무에 미세한 주름을 만든 다음 나노선이 분산된 에탄올용액을 떨어뜨리면 표면장력이 작은 에탄올은 주름으로 갈라져 들어가고, 빠르게 증발하면서 고무 주름 사이에 나노선을 남기게 된다.


 


용액이 증발한 뒤 주름을 펴주면 나노선은 처음에 만든 주름모양 그대로 남아있으며, 이 나노선을 실제로 사용하려는 반도체 표면 등에 스탬프처럼 찍어주면 된다.


 


이 방법을 이용하면 1분여 만에 원하는 모양대로 정렬된 나노선을 얻을 수 있어, 실제 상용화에 사용되는 센서 등의 크기에도 비슷한 시간이 걸리는 것으로 알려졌다.


 


조길원 교수는 “나노선을 정렬하고 모양을 만드는 간단하고 새로운 기술을 개발한 것 뿐만 아니라 미세구조를 갖고 있는 표면 위에 떨어뜨린 액체방울이 증발하면서 액체 속 물질이 이동하고 자리를 잡아가는 현상을 이해하는데도 기여했다는 평가를 받고 있다”고 말했다.


 


한편, 이번 연구는 재료분야 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 최신호 표지논문에 발표됐다.


 


 


 


 


윤수영 사이언스올 편집위원