서울대 연구팀, 나노와이어 활용 유연나노센서 개발
국내 연구진이 레이저를 이용해 여러 종류의 나노와이어를 플렉서블 기판에서 손쉽게 제작할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술은 사물인터넷(IoT)나 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 고감도 초소형 센서를 만드는 데 활용할 수 있을 전망이다.
서울대 기계항공공학부 고승환 교수(사진), 여준엽·홍석준 연구원팀은 레이저 광에너지를 이용해 나노와이어 기반의 다기능 유연 나노센서를 개발했다고 19일 밝혔다.
나노와이어를 활용한 센서는 크기가 매우 작아 전력소비가 적고, 재료에 따라 다양한 정보를 검출할 수 있을 정도로 민감도가 뛰어나 센서 네트워크용 다기능 센서 제작에 활용된다. 하지만 나노와이어 기반 소자는 복잡한 제작 공정을 거쳐야 해 신뢰도와 제작 성공률이 떨어지는 한계가 있었다. 용액 속이나 기판 위에 나노와이어를 성장시킨 후 이를 수집해 원하는 곳에 분산시키고, 필요한 형태로 다시 정렬시키는 등의 절차가 복잡하고 각 공정의 신뢰성도 낮았다.
연구팀은 용액전구체에 담긴 기판에 레이저를 쪼여 광에너지가 열에너지로 변환되도록 한 후 기판에 흡수되는 흡수층의 크기와 열전도도를 조절함으로써, 합성되는 나노와이어 다발의 크기를 줄이는 개발했다. 이 공정을 이용하면 나노와이어를 원하는 곳에서 원하는 크기로 자라게 할 수 있다. 또한 광에너지를 세밀하게 조절하면 플렉서블 기판에서도 합성할 수 있고, 용액전구체를 바꾸면 여러 종류의 나노와이어를 하나의 유연 기판 위에서 합성할 수 있다는 사실도 확인했다. 연구팀은 이 공정을 이용하면 복잡한 공정을 줄여 나노와이어 제작 시간을 단축하면서 공정의 신뢰도를 높일 수 있는 한편 나노와이어 기반 소자 제작 비용도 절감할 수 있다고 설명했다.
이 연구결과는 나노 분야의 세계적 학술지 'ACS 나노'에 최근 실렸으며, 미래부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
고승환 교수는 "이 기술은 고감도 초소형 센서 제작을 위한 원천기술로 활용할 수 있다"고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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