김호영 교수, 전기방사공정을 이용한 3차원 나노 프린팅 기술 개발

3차원 프린팅 기술과 나노 기술이 접목된 원천 기술을 국내 연구진이 개발했다. 서울대 공대는 기계항공공학부 김호영 교수가 3차원 프린팅 기술을 나노 크기 수준에서도 구현할 수 있는 기초 연구를 성공리에 실시했다고 27일 밝혔다. 관련 논문은 세계적인 학술지 ‘네이처’ 3월호에 리서치 하이라이트로 소개되며 뜨거운 주목을 받고 있다.

김 교수는 “전 세계적으로 3차원 프린팅이 산업적, 기술적 화두가 되는 가운데 국내 기술이 경쟁력을 갖기 위해서는 정밀도가 더욱 높은 나노 수준의 3차원 프린팅 원천 기술 확보가 절실했다”며, “이 기술이 활용된다면 나노 생체 지지체, 나노 필터, 나노 로봇 등 차세대 스마트 나노 기술로 확대가 가능할 것”이라고 밝혔다.

이를 위해 김 교수는 현재 상용화된 3차원 프린터가 한 층씩 쌓아나가는 적층 가공법을 나노 크기로 구현하는 방법에 대한 기초 연구를 실시했다. 전기방사 기술로 고분자 나노 섬유를 생성, 이를 원하는 위치에 한 가닥씩 쌓는 데 성공했다. 이 과정에서 나노벽과 같은 구조물을 세계 최초로 제작하는 쾌거를 이뤘다.

이번 연구가 3차원 프린팅에 적용된다면 나노 크기의 3차원 구조물 제작이 더욱 쉽고 정밀해질 전망이다. 특히 복잡한 화학공정이나 광학공정 없이 손쉽게 나노 구조물을 제작할 수 있다는 게 장점이다. 또 이미 만들어진 구조물 위에 그대로 적층시켜 다양한 특성을 부가할 수도 있다.

김 교수는 “향후 3차원 나노 프린팅 장비 개발이 본격화된다면 다양한 산업적, 학문적 경쟁력 제고에 큰 영향을 끼칠 것으로 내다보고 있다”며, “다양한 특성을 가진 물질로 나노 구조물을 제작해 특정 환경에서 반응하는 스마트 물질이나 구조체 개발에 본 연구를 응용할 계획”이라고 밝혔다.