○ ZnO(산화아연)는 플라스틱, 세라믹, 유리, 윤활제, 도료, 연고, 접착제, 안료, 식품, 화장품, 전지, 방화제 등 많은 재료의 첨가제로 널리 사용된다. ZnO는 II-VI족의 넓은 띠간격(wide band-gap) n-형 반도체로 투명도, 전자이동도, 압전성, 상온발광 특성이 우수하다. 이러한 특성은 각종 센서류, 액정표시장치 및 태양전지의 투명전극, 박막트랜지스터나 레이저다이오드 등의 새로운 소자에 응용할 수 있다.
○ 본고에서는 ZnO의 다양한 응용분야 중에서 나노구조를 이용한 센서 응용에 관해 최근의 연구 개발 현황을 검토한다. ZnO 나노구조는 비표면적, 생체적합성, 전자이동도가 우수하여 가스센서, 화학센서, 바이오센서, 자외선센서, pH 센서 등에 사용될 수 있다. ZnO 나노구조에는 박막, 나노와이어, 나노막대 등이 있으며, 화학기상증착, 유기금속 기상 에피택시, 전착, 펄스레이저증착, 스퍼터링, 졸-겔 합성, 원자층증착, 분무열분해, 기체-액체-고체 합성법 등에 의해 제작할 수 있다.
○ 2007년 이후의 ZnO 관련한 국내의 연구개발 사례로는 ZnO 나노막대의 수직 성장 및 위치제어 기술(경북대), 못 형태의 ZnO 나노구조를 이용한 유독성 히드라진 검출 나노센서(전북대), ZnO 나노와이어를 이용한 전계효과 트랜지스터(광주과학기술원), ZnO 투명 트랜지스터를 이용한 투명한 단말기(ETRI), ZnO 나노막대를 이용한 투명 플렉시블 나노발전소자(금오공대), ZnO 나노막대와 표면탄성파를 이용한 습도센서(울산대), 발광특성이 우수한 ZnO-SnO2 이중나노막대 구조(인하대), 나무와 숲을 모방한 ZnO 기능성 나노구조체(KAIST), 유·무기물 하이브리드 구조를 이용한 압전 에너지 발전소자(성균관대) 등이 있다.
○ 교육과학기술부는 선도연구센터지원 사업(1990년~)과 미래유망융합기술 파이오니아사업(2008년~)을 통해 각 대학의 우수한 연구 인력과 자원을 결집하고, 나노기술·바이오기술·정보기술 등의 원천융합기술 개발을 지원하고 있다. 첨단 소재 및 소자 부문에서 우리나라가 주도적인 위치를 확보할 수 있도록 지원 규모와 범위를 더욱 확대해야 할 것으로 생각한다.
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