정연식 한국과학기술원(KAIST) 교수팀은 박재홍 나노종합기술원 박사, 이승용 KAIST 박사와 공동연구를 통해 물리적 한계로 여겨졌던 '10나노급 나노구조체를 인쇄해 원하는 물질에 전사하는 기술'을 세계 최초로 개발했다고 지난 11일 밝혔다.

10나노미터(nm)는 1억분의 1m로 사람 머리카락 굵기의 만 분의 일에 해당한다.

이번에 개발한 기술은 복잡한 제조 단계를 거치지 않고도 고밀도·고성능 센서 등 첨단 기기를 빠르고 간단한 방법으로 대량 양산할 수 있다. 이론적으로 모두 펼치면 축구장 넓이에 해당하는 팔만대장경도 A4용지 한 장에 축소 인쇄할 수 있다.

나노 인쇄·전사 기술은 통상 인쇄기판 역할을 하는 탄성 몰드에서 나노구조체를 찍어내고, 찍어낸 나노구조체를 실리콘 기판이나 유연소재 등 원하는 물질에 옮기는 과정으로 이뤄진다. 그러나 나노구조체와 탄성 몰드간 접착력 등의 문제로 나노 인쇄기술은 수백 나노미터 정도가 한계였다.

연구팀은 개발한 기술을 활용해 10나노급 나노구조체를 인쇄해 실리콘 웨이퍼 기판뿐만 아니라 사람 피부에 전사했다. 나아가 폭발성 가스를 빠르게 감지하는 고성능 가스 센서를 제조했고, 과일표면에 존재하는 극미량의 잔류 농약을 비파괴적으로 빠르게 검출하는 센서도 제작했다. 향후 추가 연구를 통해 몇 시간이 걸리는 잔류농약 검출시간을 수초 이내에 즉시 탐지하는 기술을 실용화할 예정이다.