한국과학기술연구원(KIST) 김일두 박사팀은 20나노미터(㎚=10억분의 1m) 이하의 초박막 나노구조를 제조하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구성과는 영국 왕립화학회가 발간하는 ‘케미컬 커뮤니케이션스’ 21일자에 속표지논문으로 게재됐다.
속이 비어있는 반구형 초박막 구조는 일반 박막에 비해 표면적이 3.6배 이상 크고 기체의 이동이 빠르게 일어나 센서에 적용할 경우 감도와 반응속도가 탁월하다. 특히 반구형 구조가 되면 하부기판과의 계면열화 현상이 거의 없어 반구의 바깥과 안쪽 면에서 가스반응이 극대화되는 장점이 있다.
연구진은 이 연구에서 구형으로 만든 고분자틀 위에 나노박막을 코팅한 후 고온에서 고분자를 태워버리고 나노박막을 결정화시키는 방법을 이용했다. 그리고 이를 가스센서에 적용해 실험했다. 유해환경가스인 질소산화물(NOx) 가스의 농도를 0∼125 ppb로 변화시키며 측정한 결과 8배의 저항변화가 관찰돼 계면열화 현상이 없는 우수한 감지 특성을 보임을 확인했다.
김일두 박사는“이 기술은 박막센서 분야의 원천기술로 향후 대테러방지를 위한 군수용 센서, 자동차용 유해가스차단장치(AQS) 및 가전용 센서 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것”이라면서 “태양전지, 연료전지, 이차전지, 촉매 등에도 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
/economist@fnnews.com이재원기자
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