"초미세 기체 흐름까지 감지" 초감도 센서 기술 개발

경북대 김영규 교수팀

경북대 김영규 교수팀이 초미세 기체 흐름을 감지하는 신기술을 개발했다.

인간이 느낄 수 없을 정도의 초미세 기체 흐름을 감지하는 신기술이 경북대 연구진에 의해 개발됐다.

경북대는 화학공학과 김영규 교수팀이 외부 자극에 민감하게 분자배열을 하는 액정물질과 차세대 반도체 소자로 각광받고 있는 유기트랜지스터(부드러운 유기물질로 구성된 전자 장치)를 결합한 '액정-유기트랜지스터 초감도 센서 소자'를 제작, 이 물질이 미세한 기체 흐름까지 감지할 수 있음을 규명했다고 19일 밝혔다.

이 연구 결과는 세계적인 과학전문지 '네이처'의 자매지 사이언티픽 리포트 8월 온라인판에 게재됐다.

현재 반도체소자의 재료는 실리콘 무기소자에서 탄소 중심의 유기소자로 전환되는 추세. 유기소자는 무기소자에 비해 낮은 가격으로 제작이 가능하고 초경량, 초박형, 구부림 등에서 많은 장점이 있어 차세대 반도체소자로 각광받고 있다.

김 교수팀은 유기소자 중 하나인 유기트랜지스터소자가 액정물질과 결합했을 때 전류의 양이 엄청나게 늘어나는 것을 발견하고, 연구를 통해 외부 기체 흐름 자극에 의해 재배열된 액정물질의 분자배열을 정확히 규명했다.

이번 연구 결과로 개발된 액정-유기트랜지스터 초감도 센서 소자는 반도체뿐만 아니라 플라스틱 필름 기판 등에도 제작이 가능해 향후 로봇 분야 소재산업 활성화에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

교육부 기초연구실지원사업의 지원을 받아 진행된 이번 연구에는 석사 과정 서주역, 박수형, 박사 과정 남성호 씨가 함께했다.

김 교수팀은 올해 1월 포스텍 이문호 교수팀과 공동으로 고분자 에너지 우물 구조를 이용한 트랜지스터형 유기메모리 소자를 제작, '네이처'의 자매지인 '네이처 아시아 머티리얼즈'(NPG Asia Materials)에 게재해 학계의 주목을 받은 바 있다.

경북대 측은 "원전 사고 현장 등 인간이 다가갈 수 없는 환경에서 인간보다 더 미세한 감각을 가진 로봇을 활용해 필요한 데이터를 측정하는 일이 가능할 것"이라고 했다.