'입는 컴퓨터' 핵심 나노선인쇄기술 개발

[백나영기자] 국내 연구진이 빠른 속도로 나노선을 인쇄할 수 있는 프린팅 기술을 개발했다. 이 기술은 간결한 공법으로 시간과 비용을 절감할 수 있어 입는(wearable) 컴퓨터, 섬유(textile) 전자소자, 접히는(Flexible) 디스플레이 등의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

포항공과대학교 신소재공학부 이태우 교수 연구팀은 나노선을 개별적으로 제어해 인쇄, 제작, 정렬, 패터닝까지 가능한 원스톱 공정을 구현했다고 7일 발표했다.

나노선 제조기술은 세계를 변화시킬 10대 기술로 손꼽히고 있지만, 트랜지스터나 메모리와 같은 전자소자로 만드는 과정 중 넓은 면적에서 나노선의 개별적인 제어에 한계가 있었다. 또 나노 소재가 가지고 있는 우수한 특성을 잃거나 비용과 시간이 많이 소요됐다.

연구팀은 전기장을 이용하면 고분자 용액이 고무줄이 늘어나듯 가늘고 길게 떨어지면서 순간적으로 용매가 증발하며 기판 위에 나노선이 형성된다는 사실에 착안했다. 이 공정을 활용하면 전기장과 로봇공정을 이용해 1m/s의 빠른 속도로 인쇄할 수 있다.

또 수십에서 수백나노미터의 넓은 면적 패터닝에도 가능해 반도체 직접회로 패턴 묘사기술에 사용되던 고가의 '전자빔 리소그래피 공정'을 저비용의 '유기 나노 리소그래피 공정'으로 대체할 수 있게 됐다.

이태우 교수는 "초고속 나노선 프린팅 원천기술을 확보해 입는 컴퓨터, 섬유 전자소자, 플렉시블 디스플레이 등 유연 전자소자 시장에서 우리나라가 선도적 지위를 확보할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 재료과학분야의 세계적 학술지인 네이처 커뮤티케이션즈의 4월 30일자로 게재되었다.