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산화물 나노시트의 정밀 집적과 응용

전문가 제언: ○ 박막(thin film)은 기계적 가공으로 만들 수 없는, 두께가 μm 이하인 얇은 막을 의미한다. 반면에 나노시트는 ㎚ 수준의 박막이므로 초박막(ultra thin film)이라 표현할 수 있다. 박막은 스퍼터링법, 화학기상 증착법, 졸겔법, 스핀코팅법 등으로 제조할 수 있다. 그러나 나노시트는 이와 같은 일반적인 방법이 아닌 소프트 화학적 방법을 이용한다.

○ 소프트 화학(soft chemistry)이란 별도의 열처리를 하지 않고 수용액으로부터 실온상태에서 화학반응을 일으켜 세라믹스를 제조하는 기술을 표현하는 신조어이다. 이것은 나노시트를 합성할 때, 또는 나노시트를 콜로이드 상태로 만든 후 소자로 이용하기 위하여 다층 막을 제조할 때 대표적으로 사용하는 프로세스를 의미하기도 한다. 나노시트를 액상법으로 제조하면 대량생산이 가능한 이점이 있다.

○ 이러한 기술은 과학기술의 발전에 따라 미래에 필요한 새로운 재료나 새로운 디바이스에 응용할 소자를 개발하는데 필요하다. 즉 미래의 전자기기, 로봇, 이차전지, 의료산업 등에 필요한 최첨단 재료를 만들기 위한 요소기술에 해당한다. 따라서 이들 기술은 2000년대에 들어와서 과학 선진국인 미국, 일본에서 연구하기 시작된 기술이다.

○ 우리나라에서는 고려대학교 전기전자전파공학과 김규태 교수 연구팀이 층상 무기나노재료를 박리하는 기술을 개발하여 2011년 2월 사이언스지에 연구결과를 발표하였다. 이 연구팀은 아일랜드 트리니티대학, 미국 텍사스 주립대학, 영국 옥스퍼드 대학, 영국 왕립 임페리얼대학과 공동으로 층상 나노재료를 낱장으로 박리해내는 기술을 개발하고, 단일 원자막 수준으로 박리된 2차원 나노시트의 물리적·전기적 특성을 연구하고 있다.

○ 그 외 서울대학교, 포항공과대학, 경북대학교 등과 정부출연연구소에서도 연구 중에 있다. 그래핀과 마찬가지로 미래의 과학발전에 미치는 파급효과가 매우 큰 기술이므로 지속적인 투자가 필요한 분야이다.

저자: Minoru Osada
자료유형: 학술정보