[더테크=조재호 기자] 카이스트가 다공성 고분자를 활용한 복합체 형성 기술을 개발했다. 내부 구조에 미세한 기공이 있는 고분자는 특정 물질을 안정적으로 저장하거나 흡착해 광학 필름이나 코팅 소재로 활용된다. 이번 연구에서는 분자 수준의 배향 제어를 통해 기능성 나노 입자를 도입할 수 있는 전략을 제시해 하나의 복합체에서 다양한 기능성을 지닐 수 있다.

카이스트는 윤동기 화학과 교수 연구팀이 연성 소재(Soft Material)중 하나인 액정 고분자의 자기조립(Self-Assembly)을 활용해 다공성 액정 고분자 구조체를 제작하고 다양한 기능성 나노 입자를 도입해 복합체를 형성할 수 있는 원천기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

이번 연구에서 윤 교수팀은 다양한 모양에 조립을 유도할 수 있는 배향 제어를 기반으로 고분자 기반의 다공성 구조체를 제작했다. 이를 기반으로 페로브스카이트(Perovksite, 태양열전지와 디스플레이 소재), 금속유기골격체 (Metal-Organic Framework, 금속과 유기물을 통한 결정 구조), 퀀텀닷(Quantum Dot, 초미세 반도체 입자) 등 다양한 기능성 나노 입자 도입을 통해 유-무기 복합체(Organic-Inorganic Composite)를 제작했다.

아울러 두 가지 이상의 나노 입자를 도입하는 전략을제시해 다기능 복합체 제작의 가능성을 탐색했다. 기존의 다공성 고분자 기반의 복합체는 하나의 기능성 입자를 도입하는 것에 초점이 맞춰져 있고 두 가지 이상의 기능성을 도입하는 연구가 부족했다. 이번 연구에서 연구팀이 제시한 다기능성 복합체는 기존 기능성 입자들의 활용 범위를 더욱 넓힐 가능성을 보였다.

윤동기 카이스트 화학과 교수는 ”이번 연구는 기존 무기 입자들을 액정 고분자를 통해 한번에 제조하고 포함할 수 있는 ‘올인원 솔루션’으로 오염물질 제거나 안정적인 디스플레이 소자 개발, 차세대 통신용 인쇄 회로 기판 제조 등 다기능성을 부여할 수 있다는 점에서 획기적인 기술“이라고 언급했다.

이번 연구는 국제 학술지 어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)에 11월 22일자로 게재됐다.