▲ 송재용 한국표준과학연구원 박사.

값비싼 주형(Template) 없이도 나노소재를 합성할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 나노소재 상용화가 앞당겨질 전망이다.

한국표준과학연구원(원장 강대임) 송재용 박사팀은 교육과학기술부 나노·소재기술개발사업에서 지원하는 ‘반도체 공정기반 수직정렬 나노선 열전소자 원천기술개발’ 연구 수행을 통해 ‘무(無)주형 친환경적 전기도금 나노소재 합성제어 기술’을 개발했다고 26일 밝혔다.

나노소재는 기체 상태에서 소스 물질의 전달속도를 제어하거나 나노 주형을 만들어 소재를 채워 넣는 방식으로 합성되는 것이 일반적이었다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 들고 공정이 복잡해 나노소재 생산 상용화에 걸림돌이 됐다.

송재용 박사팀은 친환경 전기도금 기술을 통해 대기 중의 번개가 피뢰침에 집중되는 ‘피뢰침 효과’를 이용, 주형 없이도 나노소재를 합성할 수 있는 공정을 만들어냈다. 이 방법은 값싸고 생산성이 높으며 기존 전기도금 공정의 문제점으로 지적된 도금 용액의 수질오염도 해결했다.

송재용 박사는 “친환경적인 무주형 전기도금기술은 앞으로 친환경, 저비용 나노소재 개발 등 다양한 나노소재 응용 등에 적용될 것”이라며 “특히 극미량의 원료 물질만을 사용함으로써 자원 절감 효과가 뛰어나 생산비용과 환경오염을 획기적으로 감소시킬 수 있다”고 설명했다.

한편 송 박사는 무주형 나노소재 기술을 적용한 터치 디스플레이용 이방성 플랙서블 투명전극을 함께 개발하여 세계적 나노기술 전문 학술지인 ‘나노스케일’ 2월호에 논문을 게재했다. 또한 관련 기술을 리튬이온배터리 등에 적용한 기술로 특허 3건을 출원하여 나노소재기술의 원천성도 확보했다.

▲ 전기전도도가 매우 낮은 수용액 내에서 높은 전압을 가해주면 번개가 피뢰침으로 모이는 것과 같은 원리와 계면이방성에 의해 종자결정의 뾰족한 부분으로 이온소스를 공급할 수 있다. 이런 원리에 의해 주형 없이 한쪽 방향으로만 결정을 나노크기로 성장시키고 최종 나노소재의 크기도 제어할 수 있다. .