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국내연구진, 3D프린팅 기술로 나노규모 구조물 제작

IBS 첨단연성물질연구단 조윤경 UNIST교수 연구팀

(대전=뉴스1) 김태진 기자 | 2019-12-19 12:00 송고 | 2019-12-19 18:31 최종수정
나노 규모 3D 프린팅 개요(IBS 제공)© 뉴스1
나노 규모 3D 프린팅 개요(IBS 제공)© 뉴스1

국내 연구진이 3D 프린팅으로 나노 규모의 구조물을 만드는 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 첨단연성물질 연구단(단장 스티브 그래닉) 조윤경 그룹리더(UNIST 생명과학부 교수) 연구진이 기존 근거리 전기방사 기술에 쓰이는 고분자 용액에 염화나트륨을 더해 나노 섬유를 3차원으로 높게 쌓는데 성공, 나노 규모의 구조물을 제작했다고 19일 밝혔다.

근거리 전기방사 기술은 빠르게 굳는 고분자 용액을 기판과 가까운 거리에서 쏘아 섬유를 만들어 쌓는 프린팅 기법이다.

연구진은 고분자 용액에 염화나트륨을 추가하면 나노섬유와 인력이 작용해 높은 나노 구조물을 쌓을 수 있음을 발견했다.

염화나트륨이 섞인 고분자 용액은 전기전도도가 높아져 나노 섬유로 쌓이는 즉시 전하가 기판으로 빠르게 이동한다.

때문에 처음과는 반대되는 전하를 띠어 그 다음에 방사되는 고분자 용액을 끌어당기는 것이다.

연구진은 이러한 방법으로 나노섬유를 100개까지 일렬로 쌓아 약 7㎛(마이크로미터‧1㎛는 100만 분의 1m) 높이의 구조체를 만들 수 있었다.

기존에 한 층 밖에 인쇄하지 못했던 대부분의 근거리 전기방사 기술과 달리 높이가 두께의 72배에 달하는 나노 벽을 제작한 것이다.

연구진은 이 기술을 활용해 다양한 기능성 물질이 코팅된 나노 구조체들을 실제로 제작했다.

또 울산과학기술원 고현협 교수팀과 함께 전도성이 높고 빛 투과율은 거의 그대로인 3차원 투명 전극을 만들었다.

조윤경 그룹리더는 “이번 연구로 3차원으로 배열, 적층된 나노 섬유를 제작할 수 있다"며 "미래 나노전자공학, 스마트 재료 및 바이오메디컬 장치 개발에 잠재력이 크다”고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 지난 5일 게재됐다.


memory444444@nate.com

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