한국기계연구원은 나노공정연구실 최대근 박사팀이 전사공정을 이용해 나노선 및 나노다공성막을 자유지지 형태로 제작하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
연구팀은 먼저 지지대 역할의 기둥을 제작 후, 유연한 기판위에 나노구조물을 코팅하고 적정한 온도 및 가압 조건에서 지지대 기둥에 나노구조물을 위에서 붙이는 방식의 전사공정으로 100나노미터(nm) 이하의 박막 구조물을 자유지지 형태로 구현하는 데 성공했다.
일반 평면에 기능성 나노 물질을 직접 전사하는 기존 기술은 저온 공정이 가능해 디스플레이, 나노발전기, 유기 트랜지스터 및 센서 등 다양한 분야에 적용돼 왔다. 하지만 소재들이 평면 위의 기판과 접촉하고 있어 기판과 측정대상 물질과의 상호 교란을 완벽히 차단하기가 매우 어렵다는 단점이 있었다.
나노구조물을 자유지지 형태로 제작하면 바닥에 붙지 않아 기판과의 교란 없이 나노 박막 신소재의 전기적·기계적 물성을 정확하게 측정할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.
또 표면적이 증가돼 바이오 및 가스 센서 등의 민감도를 높일 수 있다는 것도 장점이다. 이밖에 자유지지 형태의 구조적 특징으로 인해 미세 진동이 가능해 나노크기의 공진기 및 응력변형 센서 등에 활용 가능하다.
최대근 박사는 “기판 구조물의 형태, 전사 온도 및 가압 조건에 따라 나타나는 다양한 전사 형태들을 이론적으로 규명함으로써 그 중 자유지지 형태를 구현하는 최적 조건을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “이 대면적 전사 기술은 저가에 대량생산이 가능하며 정밀도까지 높아 다양한 분야에 활용이 가능할 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 응용 재료 및 계면 분야 저널인 ‘에시에스 어플라이드 머티리얼&인터페이스’에 게재됐다.
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