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POSTECH, "‘하이브리드’로 알루미나 주형 롤(roll)에 감았다"
김진곤 교수팀, 다공성 알루미나 이용한 나노패턴 연속공정기술 개발
2018년 06월 14일 (목) 11:53:34
   
 

[대학저널 오혜민 기자] POSTECH(포항공대, 총장 김도연) 화학공학과 김진곤 교수, 통합과정 김상훈 씨 연구팀과 한국표준과학연구원(KRISS) 이우 박사팀은 재료분야 권위지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’지에 논문을 발표했다.

논문은 롤투롤(Roll-to-roll) 공정에 적용할 수 있는 다공성 알루미나와 유연한 성질을 갖는 폴리디메틸실록산(PDMS)을 화학적으로 적층시킨 하이브리드 주형 제작에 관한 것이다.

연구팀은 다공성 양극산화 알루미나 주형에 실리콘의 일종인 폴리디메틸실록산을 합치자 낮은 압력에서도 기판과 완전하게 접촉할 수 있었고 압력을 높이거나 구부려도 힘을 분산시켜 주형에 균열이 일어나는 것을 방지하는 결과를 얻었다.

이 주형은 평평한 기판 외 곡면을 가진 기판에서도 나노 구조체를 만들 수 있으며 롤에 끼워 연속적으로 나노 패턴을 전사하는 롤투롤 공정에도 적용했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 창의적 연구진흥사업 지원 아래 수행됐다.

연구를 주도한 김진곤 교수는 “나노임프린팅 주형으로 사용하던 다공성 알루미나 주형의 문제점을 유연한 고분자 탄성체와 하이브리드 형태로 적층해 해결했다는 점에 의의가 있다”며 “다양한 크기와 모양의 나노 구조체를 쉽게 제조할 수 있어 나노 임프린팅 공정 발전에 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

나노임프린트 리소그라피는 기판 위에 패턴을 깎아내듯 찍어내어 저렴한 생산비용과 효율적 생산성으로 각광 받는 기술 중 하나다. 그 가운데서도 알루미늄을 산화시켜 만드는 다공성 알루미나는 평방 센티미터당 10억 개 이상 나노 기공이 규칙적 벌집모양으로 배열돼 있어 널리 활용되는 주형 소재다.

이 주형은 세라믹의 잘 부서지는 성질을 갖고 있어 공정이 끝나면 표면에 균열이 생기고 평평한 기판에서만 제조할 수 있다는 한계가 있었다.


오혜민 기자 ohm@dhnews.co.kr
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