신소재 그래핀으로 전자회로 전체를 한 번에 화학적으로 합성하는 기술이 개발됐다.
이 기술은 울산과기대 박장웅 교수와 남성우 연구원, 찰스 리버 미국 하버드대 교수가 공동 개발했다.
이 기술로 만든 전자회로는 원자층 두께 정도의 그래핀 계열 재료로만 구성돼 투명하다. 얇고 자유자재로 구부릴 수 있다. 물 위, 곤충 표면, 동전 등 다양한 곳에 붙일 수 있고, 센서로도 쓰일 수 있다.
지금까지 반도체칩 제조 공정은 평면 형태의 딱딱한 반도체 재료 위에 다양한 금속 및 절연 물질을 여러 층으로 쌓으면서 모양을 만드는 다단계 공정으로 이뤄져왔다. 이 경우 제조공정이 복잡하고 평평한 형태의 기판만 사용 가능하다는 단점이 있었다.
박 교수팀은 그래핀을 이용해 기존의 복잡한 반도체 공정 대신 한번의 합성으로 전자회로와 센서를 만들었다.
전자회로를 합성한 후에는 여러 곡면 위에 전자회로를 쉽게 부착하는 방법도 고안해냈다. 기존 공정으로는 물 위나 곤충 표면, 동전 같은 곳으로 전자회로를 옮기는 것이 불가능했다.
이번 성과는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업(신진연구)의 지원으로 수행됐다. 연구 결과를 담은 논문은 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 매터리얼즈’ 21일자 온라인 속보로 게재됐다.
박장웅 교수는 “전자회로 전체를 한번에 합성하는 단순화된 공정으로 제조단가를 절감할 수 있다”며 “그래핀의 유연성과 투명성을 응용할 수 있는 새 길을 열었다”고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
