울산과학기술대학교(UNIST, 총장 조무제)는 기계신소재공학부 김재업 교수와 KAIST 신소재공학과 김상욱 (사진)교수 공동연구팀이 스스로 나노패턴을 형성하는 고분자 분자조립기술을 이용해 대면적에서 금속나노선들을 규칙적으로 배열할 수 있는 신기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

이 기술은 우리 생활에 폭넓게 쓰이는 금속이 나노미터수준의 크기를 갖게 되면 금속 본래의 색깔이 아닌 다양한 색깔을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다.

이 현상은 금속표면에서 발생하는 전자들의 주기적인 진동이 금속나노입자의 크기나 형태에 따라 변화하기 때문이다. 이를 잘 이용하면 새로운 고성능 광학소자나 센서 등을 만들 수 있을 것으로 기대를 모으고 있으나, 대면적에서 금속나노입자나 금속나노선을 효과적으로 배열할 수 방법이 없어 기술적인 걸림돌이 돼왔다.

UNIST와 KAIST 공동연구팀은 스스로 나노패턴을 형성하는 고분자를 마이크로 패턴 안에 채워 넣으면, 그 두께에 따라 나노패턴의 정렬방향을 조절할 수 있는 새로운 현상을 발견하고 이를 실험과 이론을 통한 분석으로 규명했다.

또한 이렇게 만들어진 고분자 나노패턴을 틀(template)로 사용해 대면적에서 잘 정렬된 금속나노선을 합성할 수 있음을 보였다.

대면적에서 정렬된 금속나노선은 고성능 반도체나 디스플레이 등에 이용될 수 있는 핵심적인 요소로 평가받고 있다. 연구팀은 이번에 개발된 기술이 여러 층으로 구성된 다층 나노트랜지스터 및 디스플레이용 광학소자 개발에 적용될 수 있을 것으로 전망했다.

이번 연구결과는 나노기술분야의 세계적 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Latters)誌’9월호에 개제됐다.

/ 최인식 기자