▲ 다양한 소재의 생활 용품에 나노 구조물을 전사한 모습.

국내 연구진이 나노구조물을 종이, 플라스틱, 유리 등 다양한 물질 표면에 전사(轉寫)할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발해 웨어러블 디스플레이, 바이오 센서 등의 실용화를 앞당길 전망이다.

미래창조과학부는 나노종합기술원의 이석재 박사팀과 미국 미시간 대학교 니콜라스 코토브 교수팀이 ‘나노 구조물 전사 기술’을 개발했다고 19일 밝혔다.

이 기술은 실리콘에 나노구조물을 가지는 실리콘 주형을 만들고 전사용 고분자 층을 도포한 후, 다른 물질을 고분자 층 위에 부착해 자외선을 조사해서 나노구조물을 다른 물질에 전사하는 방식이다.

높은 종횡비를 가지고 있는 나노구조물은 높은 접착력, 전하와 열전달, 빛 산란, 젖음성, 세포와의 반응 등 특성을 가지고 있어 여러 분야에서 적용 연구가 진행 중이지만 물질의 종류와 표면의 특성으로 활용에 큰 어려움이 있었다.

이번 전사 기술은 재현성이 높고 물질의 표면 특성의 제한을 받지 않기 때문에 웨어러블 바이오 센서 및 디스플레이, 차세대 스마트 전자기기 등에서 나노 구조물을 활용할 수 있는 기반이 될 전망이다. 특히 프린팅 방식의 표면 개질과 높은 표면적으로 인해 향후 현장 진단형 유해물질 검출 센서로 활용하면 정확도를 크게 높여줄 것으로 기대되고 있다.

연구진은 “나노구조물의 구조적 특징을 활용하여 다량의 바이오 물질 검출이 가능하므로, 향후 현장 진단형 웨어러블 바이오센싱 분야의 차세대 핵심 원천기술로 질병·유해물질의 현장 진단 및 고민감도 분석의 가능성을 열 것”이라고 연구의의를 밝혔다.

한편 이번 연구는 미래부가 추진하는 글로벌프론티어사업(바이오나노헬스가드연구단)의 지원으로 수행한 것으로써, 연구 성과는 세계 최고 권위의 논문인 Advanced Materials紙 온라인에 8월6일 소개됐다.