한국지질자원연구원은 서울 정부과천청사에서 연구원 소속 최재혁 박사가 고기능성 무기나노입자를 박막(얇은 필름) 형태로 구현하는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.
기술의 핵심은 실리콘 입자 대신 무기나노입자를 사용해서 용액공정 방식으로 전자소자를 만드는 데 있다. 기존에는 고온(900도 이상)의 진공상태에서 전자소자를 만드는 진공증착 방식이었다. 용액공정은 고가의 거대 진공증착 설비 대신 원료를 회전시켜 코팅하는 것으로 공정 과정이 단순하다. 이렇게 만든 기판은 화학 처리를 거쳐 실리콘으로 코팅한 것만큼의 전기전도성을 갖추게 된다. 이같은 방식으로 전자소자를 제조하는 전 공정을 용액공정으로 할 수 있다는 게 이번 연구의 특징이다. 진공증착 방식에 비해 생산 비용이 최대 50~60% 가량 줄어들고 8시간 소요되는 작업이 30분으로 획기적으로 감소한다.
해당 기술은 비용 부담이 큰 중소기업에 상당한 도움이 될 것으로 분석된다. 또 기존 진공증착의 고온처리 과정에서 플라스틱 기판이 녹아 버려 전체 공정 중 일부분만 따로 용액공정으로 제조됐던 ‘휘는 디스플레이(플렉서블 디스플레이)’ 생산도 용이해질 것으로 보인다.
연구 개발을 담당한 최지혁 연구원은 “앞으로 나노연구가 기초 분야에서 한 걸음 더 나아가 모든 전자부품에 적용하기 위한 실용적 연구로 더 활발해질 것”이라며 “산업적 수요에 따라 다양한 분야에 응용될 수 있도록 연구할 계획”이라고 말했다. 해당 연구 결과는 세계 3대 과학저널인 ‘사이언스지’에 게재됐다.
한국지질자원연구원의 최지혁 박사가 용액공정을 통해 나노입자가 코팅된 실리콘 가판을 들고 있다./사진제공=한국지질자원연구원
