▲ 사진제공=영남대학교

[뉴스에듀] 변정훈(36. 사진) 영남대 기계공학부 교수가 초소형 의료용 센서나 에너지변환 소재로 활용이 기대되는 광(光)반응 나노기판 제조 공정 신(新)기술을 개발했다.

변정훈 교수가 대기압·상온 조건에서 기계공정 기반 기술로 나노미터(nm, 10억분의 1미터) 크기의 금속 점 및 고리 형상으로 구성된 광반응성 기판을 세계 최초로 구현한 것.

통상적으로 나노미터 크기의 금속 패턴(Pattern)은 반도체나 디스플레이 제조 공정에 이용되는 진공 조건의 복잡한 식각(lithography) 공정을 통해 구현된다.

하지만 변 교수는 이번 연구에서 대기압에서 기체의 흐름 및 온도 제어를 통해 금속막 생성을 유도하는 나노입자를 실리콘 기판 위에 부착시킨 후, 상온에서 금속막의 생성을 추가로 유도해 40나노미터 수준의 금속점(Nanodot) 및 고리(Nanoring)가 패턴된 광반응성 기판을 구현했다.

이번 연구결과는 기존 식각공정의 기술적 복잡성을 극복하는 새로운 대안을 제시한 것으로 평가된다.

변 교수는 “기체의 열과 흐름을 제어하는 기계식 비(非)식각 공정을 토대로 금속막 생성 유도 나노입자 표면의 정전기 조절 및 나노입자 물질변경 등을 통해 보다 다양한 특성의 광반응성 나노기판을 구현할 수 있다”며 “이에 따라 저비용으로 빛에 반응하는 초소형 의료용 센서 및 빛을 열로 전환시키는 에너지 변환 소재 등의 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구결과는 ‘에어로솔 기반의 비식각 기술을 이용한 나노미터 크기의 은 점 및 고리 형상 구현 및 그 분광적 응용(Aerosol-based soft lithography to fabricate nanoscale silver dots and rings for spectroscopic applications)’이라는 제목으로 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry, RSC)가 발간하는 나노기술 분야의 세계 최고 권위지(상위 7.6%) '나노스케일' (Nanoscale, 영향력 지수(IF) 6.739) 웹사이트에 지난해 12월 26일자로 공개됐으며, 올해 초 출판될 예정이다.

한편, 변정훈 교수는 ‘기체상 나노입자 액화 및 물질합성’, ‘에어로솔 촉매를 이용한 기상 물질합성’, ‘무기-유기 나노복합소재’, ‘나노패터닝’ 등을 주요 연구 분야로 60여 편의 연구 논문을 SCI급 국제 학술지에 게재한 바 있다.

나노스케일을 비롯해 '앙게반테 케미'(Angewandte Chemie-International Edition, 영향력 지수 11.336), '스몰'(Small, 영향력 지수 7.514), '케미컬 커뮤니케이션즈'(Chemical Communications, 영향력 지수 6.718) 등 20여 개의 국제 학술지에서 리뷰어(reviewer)로도 활동하고 있다.