국내 연구진이 기존의 반도체 시설을 이용해 탄소 나노(Nano)튜브와 나노선 소자를 대량 생산하는 기술을 세계 최초로 상용화하는데 성공했다.

서울대 물리ㆍ천문학부 홍승훈 교수팀은 탄소 나노튜브와 각종 나노선을 이용한 초고집적도의 분자 ㆍ양자 소자를 기존의 반도체 시설로 대량 생산하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

홍 교수팀의 연구 성과는 세계적 과학 잡지인 `네이처'(Nature)가 지난 4일 발간한 `네이처 나노테크놀로지' 창간호에 소개됐으며 국내에서 3종의 관련 특허가 출원된 데 이어 조만간 국제특허 출원이 추진될 예정이다.

기존 반도체 시설을 이용하는 이 기술은 반도체 기판의 특정 위치에 `비흡착성 분자막'을 입힌 뒤 탄소 나노튜브와 나노선이 포함된 용액을 뿌리면 탄소 나노튜브와 나노선이 깨끗한 기판 표면에만 자동적으로 결합되는 원리를 이용했다.

이렇게 되면 기존 시설을 그대로 이용하면서도 나노 스케일의 정확도를 가진 소자 제작이 단 몇초만에 가능하게 돼 상업화의 길이 열리게 된다고 연구팀은 설명했다.

홍 교수팀은 실제로 이 기술을 적용, `고성능 트랜지스터 집적회로'와 `초고감도 바이오 센서'의 대량 제작을 실현했으며 최근 탄소 나노튜브와 나노선 집적회로를 맞춤형으로 제작해 제공하는 `나노튜브ㆍ나노선 회로 파운더리(Nanowire IC Foundry) 서비스를 시작했다.

연구팀은 앞서 2003년 탄소 나노튜브가 친수성(親水性) 분자와 친화력이 강하다는 점에 착안, 관련 기술을 개발한 뒤 3년간 상용화 연구 끝에 이번에 성공했다.

이번 연구는 한국과학재단의 국가지정연구실 사업과 나노소자 프런티어 사업, 산업자원부의 나노기반 차세대 산업화 요소기술 사업 등의 지원을 받아 진행됐다.

연구팀은 이 기술을 통해 자가 진단이 가능한 의료용 초소형 센서, 유해 물질을 진단하는 환경 센서 등 바이오 센서의 개발이 가능할 것으로 내다보고 있다.

홍 교수는 "이번 기술 개발로 대량생산이 가능해 짐으로써 상용화의 길이 열리게 됐다"며 "심장마비와 같은 응급환자에 대한 진단이 가능하고 환경 유해물질과 식중독균 등을 진단할 수 있는 바이오 센서가 개발되면 일상생활에서 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.