산업의 쌀, 신소재 분야
우수 과학기술의 확보가 곧 국가경쟁력으로 직결되는 시점에서 바야흐로 전 세계 산학연들의 연구와 그에 따른 성과도출의 경쟁은 소리 없는 전쟁이라 해도 과언이 아닐 것이다. 많은 연구자들이 ‘월화수목금금금’이라는 말이 무색할 정도로 불철주야 연구에 매진하고 있고, 특히 신소재 분야는 산업의 쌀이라 할 수 있을 만큼 다양한 산업분야와 밀접한 관계를 맺고 있어 관련분야의 연구에 대해 많은 관심과 시선이 쏠리고 있다.
한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 이건재 교수와 연구팀은 2010년 11월부터 올해까지 3편의 연구 성과를 연달아 발표함으로써 관련 학계와 산업계의 주목을 받고 있다. 작년 11월, 높은 압전특성을 가지면서 깨지지 않고 자유롭게 구부릴 수 있는 세라믹 나노박막물질을 만들어 심장박동, 혈액흐름과 같은 미세한 움직임으로도 전기를 만들 수 있는 새로운 형태의 몸속 이식형 유연한 나노발전기술을 개발하였다. 이 기술은 미세한 바람이나 진동, 소리처럼 자연에서 발생하는 에너지원과 사람 몸에서 발생하는 생체역학적인 힘을 통해 전기를 생산할 수 있어 꿈의 무공해, 무한 에너지원의 단초를 제공하였다.
올해 9월에는 질화물 반도체 발광다이오드(GaN-LED)를 유연한 기판 위에 구현해내고, LED에서 발생되는 빛이 암의 항원-항체반응에 의하여 감도 차이가 일어나는 것을 확인함으로써 전립선암 항체를 검출하는 실험에 성공했다. 더불어, 유연한 LED에서 발생하는 녹색, 파란색, 그리고 자외선 영역까지의 다양한 파장의 강한 빛을 이용하면 신경세포를 자극할 수 있고 질병을 치료하는 데에도 응용될 수 있을 것이라 예상되어 인체 내의 주름진 뇌에 부착하거나, 혈관 및 척추를 감싼 유연한 LED에서 발생된 빛으로 질병을 진단 또는 치료할 수 있는 일들이 현실로 가까워졌다고 관련 학계는 평가했다. 이 교수는 이 연구가 “인간 생명 연장과 건강한 삶의 중요한 과제를 해결할 수 있는 흥미롭고 새로운 분야로서, 꿈같은 일들이 실현될 수 있는 단초를 제공”하였다고 피력했다.
또한 11월8일에는, 최근 삼성전자에서 ‘플렉시블 디스플레이 단말기’를 2012년 상용화한다고 밝혀, 종이처럼 접거나 휘어지거나 두루마리처럼 말 수 있는 ‘플렉시블 전자제품 개발’을 위한 원천기술 개발에 많은 연구진들이 몰두하고 있는 가운데, 이건재 교수팀이 차세대 메모리 물질로 부각되고 있는 ‘저항메모리’와 ‘고성능 실리콘 반도체’를 플렉시블 기판위에 집적시켜 ‘휘어지는 비휘발성 메모리’를 세계 최초로 개발하여 뜨거운 관심을 받고 있다. 지금까지 몇몇 메모리 성질을 가지는 유연한 물질들이 보고되긴 했지만 수많은 메모리 셀 간의 간섭현상을 해결하지 못해 사실상 실용화가 불가능 하였지만 이 교수는 플렉시블 전자제품에 적용해 정보를 기록하고 지울 수 있도록 완벽하게 작동하는 ‘휘어지는 비휘발성 저항메모리’개발에 성공한 것이다. 이 교수는 “플렉시블 전자제품을 개발하기 위한 가장 필수적인 메모리를 구현해 냄으로써 자유자재로 휘어지고 어디에도 부착이 가능한 컴퓨터를 개발할 수 있는 중요한 발판이 될 것”이라며 “앞으로도 끊임없는 연구로 혁신적인 신소재와 기술개발에 성공하여 대한민국 과학기술 경쟁력의 위상을 드높이겠다”고 포부를 밝혔다.
