국내 연구진이 레이저를 이용해 여러 종류의 나노와이어를 간편하게 제작할 수 있는 기술을 개발했다.
한국연구재단은 서울대 기계항공공학부 고승환 교수 연구팀이 레이저를 이용해 여러 종류의 나노와이어를 유연기판 위에 선택적으로 합성하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
나노와이어를 활용한 센서는 크기가 매우 작아 전력을 적게 소비할 뿐 아니라 재료에 따라 다양한 정보를 검출할 수 있고 민감도도 뛰어난 게 장점이다.
이 때문에 최근 각광 받는 사물컴퓨터 및 유비쿼터스 컴퓨팅 등 센서 네트워크 구현을 위한 다기능 센서에도 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
하지만 나노와이어를 전자소자에 적용하려면 복잡한 공정을 거쳐야 하기 때문에 신뢰도가 떨어지고 제작 성공률도 낮아 제대로 활용되지 못했다.
용액 속이나 기판 위에 나노와이어를 자라게 한 뒤 이를 수집해 원하는 곳에 분산하고, 필요한 형태로 다시 정렬하는 절차가 필요했기 때문이다.
이번에 개발된 기술을 보면 용액 전구체에 담긴 기판에 레이저를 쪼이면 광에너지가 열에너지로 변환돼 기판에 흡수된 레이저는 광선의 크기에 따라 온도장(Temperature field)을 형성하게 된다.
온도장이 생기는 곳에 나노와이어가 합성되기 때문에 원하는 곳에 원하는 크기 만큼 나노와이어를 자라게 할 수 있는 것이다.
특히 이 기술은 복잡한 나노와이어 공정을 단순화해 신뢰도를 높이고 비용도 줄일 수 있는 장점을 갖고 있다.
또 레이저 광에너지를 세밀하게 조절하면 유연기판에서도 나노와이어를 합성할 수 있고, 용액 전구체를 교체하면서 여러 종류의 나노와이어를 하나의 유연기판 위에 선택적으로 합성할 수도 있다고 연구팀은 설명했다.
고승환 교수는 “유연기판을 포함한 여러 종류의 나노와이어를 하나의 기판에서 합성할 수 있다는 사실을 이번 연구를 통해 입증했다”며 “이 기술은 사물인터넷(IoT)과 및 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 고감도 초소형 센서 제작에 많은 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구는 결과는 나노 분야의 세계적인 권위지인 에이씨에스 나노(ACS Nano) 6월 2일자 온라인판에 실렸다.
전국팀 win@etnews.com
