금속·세라믹 나노리본 얀 세계 최초 개발

고려대 세종캠퍼스 안준성 교수 연구팀
기존 스마트 섬유 한계 극복
대량생산·다양한 무기물에 적용 가능

안준성 교수, 정용록 박사, 강민구 박사과정, 정준호 박사. 박인규 교수

［충북일보］ 고려대 세종캠퍼스 전자기계융합공학과 안준성 교수 등 공동연구팀이 세계 최초로 스마트 섬유용 금속·세라믹 나노리본 얀 제조기술을 개발해 관심을 끌고 있다.

고려대 세종캠퍼스에 따르면 공동연구팀의 '스마트 섬유용 금속·세라믹 나노리본 얀 제조기술' 관련 논문은 저명 국제학술지 '스몰(Small, Impact Factor 13.3, JCR 6.6%)' 3월 온라인판에 실렸다.

공동연구팀은 안준성 교수와 한국원자력연구원 정용록 박사, KAIST 기계공학과 박인규 교수, 한국기계연구원 정준호 박사로 구성돼 있다.

논문 공동 제1저자는 안준성 교수, 정용록 박사, KAIST 기계공학과 강민구 박사과정이다.

스마트 섬유(smart textile)는 기존 섬유에 디지털정보기술이 결합된 신개념이다. 발광소자, 배터리, 센서, 엑추에이터 역할을 수행한다. 의류패션 산업, 의료 산업, 군용 산업, 스포츠·피트니스 산업 등 다양한 분야에 적용되고 있다.

금속·세라믹 나노리본 얀과 응용 분야 개략도.

ⓒ고려대 세종캠퍼스

연구팀은 스마트 섬유용 기능성 나노섬유의 원천적인 재료적 한계점을 극복하기 위해 범용적 금속·세라믹 나노리본 섬유제조 플랫폼 기술을 개발했다.

나노임프린트 리소그래피로 제작한 나노 몰드에 금속을 증착한 뒤 플라즈마 식각 공정을 통해 몰드를 식각하면 공중 부양된 금속·세라믹 나노리본을 얻을 수 있다.

기판과의 접착력이 약해진 나노리본 다발을 얀(yarn) 형태로 꼬아주면 최종적인 나노리본 얀 형상을 확보할 수 있다.

나노리본 얀의 대량생산이 가능하고 다양한 무기물에 적용 가능한 세계 최초의 차세대 얀 제조 공정이라는 게 공동연구팀의 설명이다.

연구팀은 금, 팔라듐, 니켈, 알루미늄, 백금, 텅스텐 산화물, 주석 산화물, 니켈 산화물, 인듐 산화물, 구리 산화물 등 다양한 소자로 나노리본 얀을 제작할 수 있다는 사실을 입증했다.

개발된 나노리본 얀은 수소, 암모니아 등 그린 가스를 감지할 수 있는 고성능 가스 센서로 활용될 수 있다.

또한 물 전기분해, 마찰전기 나노발전기 등 그린 에너지 관련 소자로 응용가능하다.

무기물 나노섬유는 기존 스마트 섬유용 소자의 한계를 뛰어넘어 의료·패션·군용·헬스케어용과 사물인터넷에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

연구를 주도한 안준성 교수와 연구를 지도한 KAIST 박인규 교수, 한국기계연구원 정준호 박사는 "개발된 금속·세라믹 나노리본 얀 제작 기술은 스마트 섬유용 기능성 나노섬유 제작 공정의 본질적인 문제인 소재 다양성과 대량생산의 어려움을 해결할 수 있을 것"이라며 "센서·에너지 소자를 포함한 다양한 나노전자 소자 제작에 활용될 수 있을 것ˮ이라고 밝혔다.

세종 / 이종억기자