균일한 크기 고분자 나노구조체 개발…포스텍 BK21사업단 장태현 교수팀

포스텍 BK21사업단 장태현 교수팀 차세대 나노메모리소자 연구 기대

구체, 원통, 원반, 나선 등 다양한 모양을 가진 나노 금속 입자와는 달리 균일한 크기의 '도넛(doughnut)' 모양을 가진 고분자 나노 구조체가 개발돼 국내·외 학계로부터 관심을 모으고 있다.

포스텍 BK21 분자과학사업단 장태현 교수·황해영 박사팀은 블록공중합체의 자기조립 현상을 이용해 균일한 크기의 도넛 모양 미셀(micelle)을 만들고 이것을 나노 틀로 활용해 나노 금속 입자를 제조할 수 있는 기술을 개발했다.

이 연구성과는 독일화학회가 발간하는 화학분야 최고 권위지 '안게반테 케미' 최신판 VIP 및 표지 논문으로 선정됐으며, 세계적인 과학저널 네이처지에 고분자 화학분야의 주목받는 연구로 소개됐다. 그동안 도넛형 나노 구조체는 만들기가 어려울 뿐만 아니라 구조나 크기를 제어할 수 없어 활용도가 낮았다.

장 교수팀은 낮은 유리전이온도를 가지고 있는 블록공중합체와 선택성을 가진 용매를 이용해 균일한 크기 분포를 갖는 순수한 도넛 모양의 나노 구조를 만들었다. 이 구조체는 용액에서 수개월간 구조를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 크기와 모양을 제어해 만든 나노 금속 입자를 나노 구조체의 특정한 위치에 넣을 수 있다.

이처럼 크기와 모양을 균일하게 만들 수 있는 구조체를 이용해 나노 금속입자를 합성하면 기존의 리소그래피 방법에 비해 매우 간단하게 복잡한 형태의 나노합성물을 얻을 수 있다.

장태현 교수는 "균일한 크기의 나노 구조체를 손쉽게 얻을 수 있게 됨으로써 차세대 나노급 메모리소자 개발 등 응용 연구 분야에 크게 도움을 줄 것"이라고 말했다. 포항·이상원기자 seagull@msnet.co.kr

▶리소그래피(lithography)=일정한 패턴을 가지고 있는 틀을 이용해 표면에 모양을 전사시키는 방법.