국내연구진에 의해 기존 '분자조립기술'의 한계를 극복한 신개념 나노기술이 개발됐다.

김상욱 교수

교육과학기술부(장관 안병만)는 KAIST 김상욱 교수팀이 '분자조립기술'을 통해 탄소나노튜브를 입체적인 다공성 구조로 만드는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 '영국 왕립화학회'에서 발간하는 저명학술지 '연성물질(Soft Matter)'에서 특별 기획한 '신진과학자 특집호(Emerging Investigator Special Issue)'에 초청돼 21일자 표지논문으로 게재됐다.

'분자조립기술'은 생체분자나 고분자 등에 적용돼 왔으나 이 소재들은 전기가 통하지 않고 기계적으로 강도가 약해 그 응용 범위가 넓지 않다는 한계가 있었다.

김 교수는 일반적으로 분자의 배열을 조절하기 힘든 것으로 알려진 탄소나노튜브에 '분자조립기술'을 적용해 다공성 구조를 만드는 데 성공했다. 김 교수의 이번 성과는 현재 반도체 공정으로 도달하기 어려운 30나노미터 이하의 나노패턴을 대량 제작할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 주목받고 있다.

연구팀 관계자는 "탄소나노튜브와 고분자를 휘발성이 강한 유기용매에 함께 녹이고 습도가 매우 높은 공기를 용액표면에 불어넣어 다공성 탄소나노튜브-고분자 복합체 막을 만들었으며, 여기에 열처리를 통해 고분자를 태워내자 탄소나노튜브 가닥들이 엉켜 있는 다공성 구조만 남았다"고 설명했다.

학술지 표지사진. 분자조립 나노기술을 통해 탄소나노튜브들이 다공성 구조를 형성하고 있다.

김 교수는 "이번 연구결과는 그동안 주로 생체분자나 고분자 등에 한정돼 있던 분자조립기술을 탄소나노튜브와 같이 높은 전기전도성과 기계적 물성을 갖는 신소재에 적용한 것"이라며 "분자조립공정의 가능성을 다양한 소재로 확장한 사례로 평가받고 있다"고 설명했다.

한편 이번에 김 교수의 연구결과가 표지 논문으로 게재된 '연성물질'의 신진과학자 특집호는 세계적으로 가장 선도적인 연구업적을 내는 젊은 과학자 18명의 상세한 연구를 소개하고 있다. 교과부 관계자는 "우리나라에서는 김상욱 교수의 논문이 유일하게 초청됐으며 특히 표지논문으로 선정된 것은 연구업적의 우수성을 전 세계적으로 공인받은 것"이라고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr
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