31일 아주대학교는 김성환 교수(에너지시스템학과/물리학과)가 제1저자로 참여한 논문이 나노분야의 세계적 권위지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology) 3월23일자에 온라인 게재됐다고 밝혔다.
논문은 그린 나노 공정 물질로서의 실크에 대한 것으로 ‘실크를 활용한 수성 전자빔 리소그래피(All-water-based electron-beam lithography using silk as a resist)’라는 제목이다. 미국 터프츠대학 의공학과의 오메네토 교수팀이 함께 참여했다.
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| 네이처 나노테크놀로지가 소개한 ‘물을 이용한 실크의 패터닝 공정 과정’. |
김성환 교수와 오메네토 교수팀은 논문을 통해 누에고치에서 추출한 천연 실크 단백질이 나노 공정에서 레지스트로 활용될 수 있고, 수반 물질이 오직 물뿐이어서 친환경ㆍ생체친화적 공정이 실현될 수 있다고 밝혔다.
나노 소자를 만드는 첫 단계 공정중 리소그래피 방식에는 전자빔이나 빛에 반응하는 레지스트(resist)란 물질이 필수적이다. 기존에는 벤젠이나 불산 계열 유독 화학물질이 쓰이고 있다.
실크를 레지스트로 사용하더라도 성능은 뒤쳐지지 않는 것으로 김 교수 측은 확인했다. 기존 레지스트와 동일한 수준인 10나노미터 단위까지 패터닝(patterning)이 가능하다는 설명이다.
한편 연구팀은 논문에서 실크 레지스트에 효소와 같은 바이오 기능성 물질을 결합해 나노 단위의 바이오 센서나 바이오 마커에 활용할 수 있는 가능성도 제시했다. 실크를 활용하면 아주 적은 양의 체액이나 혈액에도 반응하는 고효율의 바이오 기기를 만들 수 있다는 설명이다.
김성환 교수는 “최근 친환경적 나노 소자 구현을 위한 기반 물질로서의 실크에 대한 연구가 활발히 이뤄져 왔다”며 “이번 논문은 실크라는 천연 소재가 나노 기술뿐 아니라 바이오 기술까지 융합할 수 있는 기반 물질임을 보여줬다는데 의의가 있다”고 말했다.
jc@heraldcorp.com
