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Science news

기계연, 나노소자 대량생산 길 '활짝'(06.11)

이지혜 기계연 박사팀, 나노선 이송접합 공정 기술 개발
가스감지센서, 바이오센서 등 정밀센서에 활용 가능

2015.06.11

조은정 기자 (eunjj@hellodd.com)

 

나노소자를 상용화하는 데 가장 중요한 요소인 나노선 접합기술이 개발됐다. 이로써 피 한 방울로 질병을 즉시 진단하고, 전기 없이 나노구조전극으로 물을 분해해 수소에너지를 얻는 일이 가능해졌다.

한국기계연구원(원장 임용택)은 나노공정연구실 이지혜 박사팀이 나노소자와 나노구조전극의 대량생산을 위한 '나노선 이송접합 공정기술'을 개발했다고 11일 밝혔다.

 

 

▲초음파 이송접합 공정 장치 옆에 선 이지혜 박사.<사진=한국기계연구원 제공>

기존 연구는 고가의 장비를 사용, 한 가닥 나노선의 특성을 분석해 나노소자의 가능성을 제시하는 단계에 머물러 있었다.

 

하지만 이지혜 박사팀은  반도체칩을 기판에 납땜·접합해 다량의 나노선을 한꺼번에 소자 기판으로 옮겨 접합하는 공정 개발에 성공, 말 그대로 나노소자와 나노구조전극 대량생산의 길을 '활짝' 열었다.

 

이 기술을 활용하면 기존 열압착 공정에서 10분 이상 소요되던 공정 시간을 수초로 단축할 수 있다.  또 수십도 이상이던 공정 온도를 상온으로 낮출 수 있어 열에 약한 플라스틱 기판에도 쉽게 적용할 수 있다. 

 

연구책임자인 이 박사는 "그동안 나노소자를 원하는 기판에 이송접합하는 기술이 없어, 나노재료가 계속 개발되고 있음에도 나노소자로 실용화된 경우를 찾아보기 어려웠다"며 "나노선 이송접합 기술로 나노소자의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것"이라고 밝혔다.

 

 

▲나노선 이송접합 공정으로 제작된 나노센서소자.<사진=한국기계연구원 제공>

연구팀은 이 기술이 다양한 곳에 활용될 것으로 전망하고 있다. 이에 나노소자를 가스감지센서, 바이오센서 등 정밀한 센서로 활용하거나, 나노구조전극을 휴대용 전자기기에 사용되는 고성능 이차전지, 물을 분해해 수소에너지를 얻는 물분해 시스템 등에 적용하기 위한 연구를 지속할 예정이다.

 

 

한편, 이번 연구는 한국연구재단 나노원천기술개발사업 '필러층을 이용한 나노구조체의 3차원 나노접합 기술'과 한국기계연구원 주요사업 '능동소자용 기능성 나노복합구조체 융합가공기술 개발'의 과제로 수행됐다. 10건의 특허 출원과 7건의 특허 등록을 마친 상태며, 총 44편의 SCI(E)급 논문이 게재됐다.

 

연구결과는 최근 나노 분야의 권위 있는 저널인 '스몰(Small) 온라인판에 게재됐다.