KAIST 김상욱 교수팀, ‘연성소재 분자조립 나노기술’ 관련 신기술 연이어 개발

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2008-07-10 13:21

대전--(뉴스와이어)--KAIST(총장 서남표) 신소재공학과 김상욱(金尙郁, 36) 교수팀이 차세대 나노기술로 주목받고 있는'연성소재 분자조립 나노기술'관련 신기술을 연이어 개발했다. 이와 관련된 논문 4편이 최근 3개월 동안 신소재 분야의 세계적 학술지인 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)誌에 연속 게재됐다.

연성소재(Soft Materials)란 고분자, 액정, 나노입자 등 액체와 고체의 중간적 성질을 보이는 소재들을 뜻한다. 특히 연성소재 분자들은 스스로, 규칙적으로 조립하여 나노구조를 형성하는 분자조립현상(Molecular Self-Assembly)을 나타낸다. 이와 같은 연성소재의 분자조립현상은 현재 반도체 미세패턴 제작에 이용되고 있는 피토리소그라피 공정의 한계를 극복할 새로운 개념의 나노패턴공정으로 많은 관심을 모으고 있다. 하지만 연성소재 분자들이 스스로 형성하는 분자조립 나노패턴은 그 배열이 불규칙적이고 실리콘과 같은 극히 한정된 기판위에서만 형성되는 문제점 등으로 인해 실용성 있는 나노공정 개발에 걸림돌이 되어왔다.

金 교수팀은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 ▲금속, 반도체, 세라믹, 고분자 등 거의 모든 기판소재에 적용 가능한 새로운 분자조립 나노패턴공정을 개발, 어드밴스드 머티리얼즈誌 10호(5월19일 출간)에, ▲KAIST 원자력양자공학과 조성오 교수팀과의 공동연구를 통해 고분자 나노패턴에 전자빔(electron beam)을 가하여 나노구조를 가지는 발광 소자를 개발, 11호(6월4일 출간)에, ▲삼성종합기술원, KAIST 부설 나노종합팹센터 등과의 공동연구를 통해 고분자 나노소재 박막(film)에 두께기울기를 주어 선폭 20 나노미터급의 고분자 나노구조를 대면적으로 스스로 정렬시키는 신기술을 개발, 12호(6월18일 출간)에, ▲KAIST 신소재공학과 이원종 교수팀과 공동연구를 통해 분자조립를 이용, 나노패턴화 된 촉매소재를 합성하고 이로부터 대면적에서 규칙적으로 배열된 탄소나노튜브(Carbon Nanotube) 소재를 제작하는데 성공하고 13호(7월10일 출간)에 각각 발표했다.

金 교수팀의 일련의 연구 성과들은 연성소재의 분자조립 나노기술을 다양한 유, 무기 기능성 나노소재 제작공정에 폭넓게 적용했다는 점에서 그 가치를 인정받고 있다. 金 교수는 “이번 연구 성과를 계기로 앞으로 나노반도체, 나노태양전지, 연료전지, 바이오센서 등과 같은 다양한 IT, BT, ET 분야에서 분자조립 나노기술이 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

<용어설명>

포토리소그라피 공정 : 초미세 반도체 나노패턴을 만들기 위한 공정으로 실리콘 기판에 감광물질을 코팅한 후 강한 에너지의 빛을 쬐고 현상과정을 거쳐 원하는 형태의 패턴을 새겨주게 된다.

웹사이트: http://www.kaist.ac.kr