한국표준과학연구원(원장 강대임) 송재용 박사가 교육과학기술부(장관 이주호) 나노ㆍ소재기술개발사업에서 지원하는 “반도체 공정기반 수직정렬 나노선 열전소자 원천기술개발” 연구 수행을 통해 나노소재기술 상용화를 앞당길 수 있는 ‘무(無)주형 친환경적 전기도금 나노소재 합성제어 기술’을 개발했다.

나노소재는 기체 상태에서 소스 물질의 전달속도를 제어하거나 나노 주형을 만들어 소재를 채워 넣는 방식으로 합성되는 것이 일반적이었다. 이러한 방법들은 비용이 많이 들고 공정이 복잡해 나노소재 생산 상용화에 장애가 됐다.

값싸고 대량 생산성이 높은 소재 합성 방법으로 반도체 산업 등에서 주로 사용하는 전기도금법도 주형을 이용해야만 나노소재를 생산할 수 있기 때문에 상용화에는 적합하지 않은 것으로 평가되어 왔고, 도금 용액이 수질오염의 원인이 되어 나노소재 합성법으로는 기피되어 왔다.

송재용 박사팀이 개발한 새로운 전기도금 공정 및 응용 기술을 이용하면 주형을 사용하지 않고도 나노소재의 직경과 밀도 등을 제어할 수 있다. 연구팀은 대기 중의 번개가 피뢰침에 집중되는 '피뢰침 효과'를 이용하여 주형 없이도 나노소재를 합성할 수 있는 공정을 만들어냈다.

송 박사는 “친환경적인 무주형 전기도금기술이 다양한 금속 및 반도체 나노소재의 합성에도 활용이 가능함을 확인했다”며 “특히 극미량의 원료 물질만을 사용함으로써 자원 절감 효과가 뛰어나 생산비용과 환경오염을 획기적으로 감소시킬 수 있다”고 설명했다.

무주형 전기도금 나노소재 합성제어 기술은 앞으로 친환경, 저비용 나노소재 개발 등 다양한 나노소재 응용 등에 적용될 것으로 예상된다.

송 박사는 무주형 나노소재 기술을 적용한 터치 디스플레이용 이방성 플랙서블 투명전극을 함께 개발하여 세계적 나노기술 전문 학술지인 “나노스케일” 2월호에 논문을 게재했고, 관련 기술을 리튬이온 이차전지 등에 적용한 기술로 특허 3건을 출원하여 나노소재기술의 원천성도 확보했다.
 

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