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[보도자료]머리카락 1/12,000굵기 오염물질 없애는 ‘나노탄환’ 개발

2012-04-18948

기계 이진원 교수팀, 10nm급 반도체 필수기술 세계최초 개발

머리카락의 1/12,000 굵기의 눈으로는 볼 수 없는 오염물질을 없애려면 어떤 방법이 필요할까?
향후 10년간 반도체나 나노기술의 성공과 실패를 좌우할 이 미세 오염물질을 제거할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

POSTECH 기계공학과 이진원 교수팀은 아주 작은 ‘나노 탄환’입자를 생성, 이를 초고속으로 오염입자에 충돌시키는 획기적인 방법을 이용해 최근 10nm 크기의 오염물질을 완벽하게 제거하는 실험을 시도, 세계 최초로 성공했다. 지금까지 완벽제거에 성공한 것은 30nm 크기에 불과했다.
나노기술분야 권위지인 ‘나노스케일 연구(Nanoscale Research Letters)’ 최신 온라인판에 게재된 이번 연구는 특히 최근 선진국들이 경쟁적으로 개발에 나서고 있는 10나노급 반도체 생산에 필수적인 기술이어서 더욱 주목을 끌고 있다.

반도체의 크기는 그대로 유지하면서 그 저장용량을 늘리기 위해서는 내부회로의 선폭이 가늘어져야 하는데, 이때 발생하는 오염입자의 크기도 동시에 작아지게 된다. 크기가 작아질수록 제거하기가 어려워 그 제거효율도 급속히 감소해, 성능에 영향을 미칠 수밖에 없다.
특히 우표만한 크기에 최신 반도체의 3배의 기억용량을 가지고 고화질 영화를 100편 가량 담을 수 있을 것으로 기대를 모으는 10나노급 반도체의 경우 아직까지 10nm 수준의 오염입자를 제거할 수 있는 기술이 개발되지 않아 양산에 걸림돌이 되고 있었다.
연구팀은 지난 2010년에도 저온 입자빔기술을 이용해 20nm급 오염제거 기술 개발에 성공한 바 있지만 이번 기술은 상온에서도 사용할 수 있는 입자빔기술로 훨씬 빠르고 편리하게 오염제거를 할 수 있어 실용성과 산업화 가능성을 높였다.
또, 이 기술은 오염제거설비를 제품화해 새로운 산업을 창출하는 효과도 기대할 수 있으며 생체재료의 제거와 조직 처리를 위한 기술로도 응용이 가능해 나노기술 뿐만 아니라 다양한 생체조직 이용기술 분야로도 활용할 수 있다.

POSTECH 이진원 교수는 “나노급 반도체는 물론 나노크기의 장치의 생산성을 좌우하는 나노오염제어기술이 완성됨으로써 나노기술을 응용한 제품의 생산성도 획기적으로 향상될 것으로 기대된다”며 “이 기술은 반도체 뿐 아니라 생체공학, 재료가공 등 다양한 나노가공공정에 두루 응용이 가능하다”고 밝혔다.

한편, 이 연구성과는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자지원사업(도약연구)’의 지원을 받아 수행되었다.