NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 20, No. 5, 2002…
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N·R·L·소·개
본 연구실은 2001년 국가 지정연구실로 선정되어 향후 5년간 나노구조를 함유한 기 능성 고분자 박막의 설계 및 가공 기술에 관한 연구를 수 행하게 된다. 본 연구실은 지 금까지 블록 공중합체의 미세상분리, 유기-무기 나노복합재료 및 고분자 계면 및 표면을 연구하였 다. 또한, 최근에는 4년 동안 국책과제인 구래배선 용 저유전물질 개발 과제를 통해 수 나노미터 크 기의 기공을 마이크론 이하의 박막 내에 고르게 분포시키는 방법을 연구하고 있다. 또한 2002년에 는 100nm 이하의 나노입자 및 기공을 정량적으로 분석할 수 있는 표준시료 개발 및 측정법을 확립 하는 국책과제를 수행하고 있다.
이러한 지금까지의 연구 경험을 토대로 블록공 중합체와 같은 양친화성 고분자를 이용하여 블록 고분자를 구성하는 구성고분자 간의 척력, 블록의
조성 및 분자량과 고분자와 접촉하는 표면 및 계 면에너지를 제어하여 나노미터 크기의 특성구조 를 가지는 박막을 형성하는 원천적인 기술을 확보 하고자 한다. 아래의 그림에 고분자 및 나노입자 를 이용한 다양한 나노구조를 함유한 박막 구현을 도식적으로 나타내었다.
나노미터 크기의 구조제어 및 박막가공 기술은 향후 다양한 산업분야에 상당한 파급효과를 미칠 것으로 기대된다. 몇 가지 예를 들면, 박막 내에 나노기공을 균일하게 도입하면 박막의 유전율이 매우(k < 2.0) 낮아져 반도체의 선폭이 계속 감소 함에 따른 회로간의 RC delay를 현저히 낮춰 반 도체 논리회로의 정보처리 시간을 줄일 수 있고, 반도체 내의 금속선 대신 빛으로 회로를 연결할 때에도 이러한 고분자 박막 내의 나노기공 도입에 따른 굴절율 조절에 의해 회로의 성능을 현저히 상승시킬 수 있게 된다. 또한, 고분자 박막 위에 마이크론 또는 나노미터 크기의 굴곡 및 화학적 차 국 헌
서울대학교, [email protected]
그림 1. 기능성고분자를 이용한 다양한 나노구조를 함유한 박막 구조.
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…NICE, 제20권 제5호, 2002N·R·L·소·개
조성을 자유자재로 조절함으로써 세포가 고분자 표면 위에 흡착하는 거동을 정확히 이해할 수 있 을 것으로 본다. 그리고 금속 및 세라믹 나노입자 를 영입할 수 있는 나노틀(nanotemplate)로 사용 되는 블록공중합체의 자기조립구조의 배향을 조 절하는 방법을 확립함으로써, 테라비트급의 자기 기록매체나 photonic bandgap 등을 제작할 수 있 는 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 이 러한 기능성 고분자 박막을 이용한 나노구조의 구
현은 향후 정보처리 및 광통신의 information technology 분야뿐만 아니라, 생명 및 생체를 대 상으로 한 biotechnology 분야, 코팅 및 멤브레인 등의 전통적인 산업 분야에 기존의 방법으로는 성 취할 수 없었던 나노구조, 획기적 물성 개선 및 가 공기술을 제시함으로써 이러한 기능성 고분자 박 막을 이용한 하드웨어 기술이 21세기의 중요한 기 술로 인정받을 것이라고 확신한다.
