나노기술은 특정의 기술 영역에 속하는 것이 아닌, 나노크기 수준의 물질(소재)이나 부품 또는 소자, 시스템(기계) 등 거의 모든 기술 영역과 관련되어 있는, 응용의 성격이 강한 기술이다. 나노기술 개발 수준은 국가 간, 혹은 기업 간의 경쟁력을 결정할 중요한 요인 중 하나로 자리잡을 것이며, 나노기술의 현황과 발전 양상의 분석은 기술 기반 산업의 미래를 위해서도 꼭 필요한 연구의 주제일 것이다. 본 연구에서는 논문의 서지정보를 통해 최근 국내에서 연구되고 있는 나노기술 중 나노소재 분야의 융합도를 측정하고, 그 결과에 대한 시사점을 제시하고자 한다. 나노소재기술과의 융합은 주로 다학제과학과 화학, 물리학 등 응용분야가 넓고 여러 학문을 포괄적으로 수용할 수 있는 학문에서 많이 발생하였고, 그 외 전기전자, 엔지니어링 분야와의 융합 역시 발견할 수 있었다. 내부중심성과 융합도와의 연관성에 대한 연구가 더욱 활발히 이루어져 그 설명력을 높일 수 있다면, 현실적합성을 획득하여 과학정책과 기술발전에 방향성을 제시하는 하나의 모형이 될 수 있으리라 기대한다.
21세기의 세계 경제를 주도할 것으로 전망되는 나노기술의 개발을 위해 요즘 세계 각국은 후끈 달아오르고 있다. 이러한 시점에서 이번 특집은 지난 11월10일부터 4일간 "나노 과학기술의 미래와 전망" 주제로 열린 '2002 과총 과학기술 국제학술회의'(62쪽)를 중계하고 '세계 나노기술개발현황과 미래'(73쪽)에 대해 다루어 보았다.
광기술이 발전됨에 따라 광집적회로(photonic integrated circuit) 구성에 요구되는 고기능성소자 등 나노포토닉스(nano-photonics) 기술에대한 요구가 급격히 증대되고 있습니다. 나노포토닉스는 그 어휘가 의미하는데로 나노구조의 재료나 소자를 활용하는 광자기술을 통칭한다고 보면 될 것입니다.(중략)
가정의 전자레인지, 병원의 X-ray 영상, 그리고 군의 레이더 장비에 이르기까지 우리 주변에는 이미 오래 전부터 전자빔을 이용한 장비들이 무수히 많이 쓰이고 있다. 이런 장비들에는 대부분 고온으로 가열해서 전자를 방출시키는 열전자원이 보편적으로 사용되고 있으나 높은 소비전력 그리고 빠른 스위칭의 어려움 등의 단점 또한 존재한다. 이 한계를 극복하기 위해 전계방출원 기술, 특히 나노미터 크기의 나노전자원 기술의 연구가 오래 전부터 꾸준히 이어지고 있다. 본고를 통해 디지털 시대에 부합하는 나노전자원의 기본 개념 및 응용 분야 그리고 ETRI에서 개발 중인 나노전자원 응용 기술들을 소개한다.
최근 나노기술의 급격한 발전은 산업 및 바이오의약 등 다양한 분야에 새로운 활용 가능성을 제시하고 있다. 아울러 나노물질과 나노소비재의 연간 생산량이 증가하고 있어서, 의도하지 않은 환경 노출이 야기되고 있다. 또한 이미 많은 연구결과에서 이러한 나노물질이 인체 및 환경 유해성을 유발하는 원인과 결과에 대하여 보고하고 있다. 이에 정부에서는 나노물질 안전관리에 관한 다양한 연구주제들을 발굴하여 연구를 진행하고 있다. 본 논고에서는 다양한 나노물질 안전관리 연구주제들의 중요도와 실행도를 분석하여 향후 연구 진행 방향을 제시하고자 하였다.
나노 임프린트 기술은 기존의 광학적 리소그라피 (optical lithography) 기술보다 저렴한 비용으로 나노 구조물을 대량으로 제조할 수 있을 것으로 기대되고 있는 기술이다. 현재까지 반도체 공정기술의 주류를 이루고 있는 광학적인 리소그라피 기술은, 100nm이상의 CD(Critical Dimension)를 가지는 구조물들을 정밀하게 제조하여, 미소전자공학 (microelectronics) 소자, MEMS/MEMS, 광학소자 등의 제품들을 대량으로 생산하는 데에 널리 활용되고 있다. 반도체 소자의 고집적화 경향에 따라 100 nm 이하의 CD를 가지는 나노 구조물들을 제조할 필요성이 높아지고 있지만, 광학적인 방법으로는 광원의 파장보다 작은 구조물들을 제조하기가 어렵다. 보다 짧은 파장을 가지는 광원을 이용하는 리소그라피 장비가 계속적으로 개발되고 있으나, 그에 따른 장비 비용 및 제조 단가가 기하급수적으로 증가하고 있다.(중략)
나노 임프린트 리소그래피 기술은 기존의 노광 장비를 이용하는 기존의 리소그래피 공정에 비해 저렴한 공정으로 대면적 패터닝이 가능한 차세대 리소그래피 기술이다. 나노 임프린트 리소그래피는 기존의 나노 리소그래피 기술과는 다르게 기능성 무기물 물질을 직접 패터닝 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 나노 패턴을 를 기존의 증착, 리소그래피, 식각 등의 공정을 거치지 않고, sol-gel법과 나노 임프린트 리소그래피를 이용하여 직접 전사하는 기술에 대해 연구 하였다. 본 연구에서는 Tetrabutylorthotitanate를 precusor로 하는 ethanol 기반의 $TiO_2$ sol을 제작하여 이용하였다. PDMS mold를 임프린팅용 몰드로 사용하였으며, 이러한 PDMS mold는 노광 기술과 반응성 이온 식각을 이용하여 제작된 master mold로 부터 복제되었다. 제작된 sol을 Si wafer에 spin coating하여 넓게 도포한 후, wafer위에 PDMS mold를 밀착 시킨다. 이후, 5 bar의 압력과 $200^{\circ}C$의 온도에서 나노 임프린트 리소그래피 공정을 진행하여 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한다. gel 상태의 $TiO_2$ 패턴을 anealing 공정을 통해 다결정질 TiO2 나노 패턴으로 제작하였다. 제작된 패턴을 scanning electron microscope(SEM)를 이용하여 확인하고, XRD 및 EDX를 이용하여 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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