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[IT뉴스]미세 금속회로, 물에 띄워 나뭇잎에 '복붙'

온카뱅크관리자

2026-06-15 11:57:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST "신개념 나노 인쇄술 개발" 
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 <img alt="금속 박막 나노구조 수중 부유 기술로 나뭇잎에 금속회로를 옮기는 모습. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115137450rtvo.gif" data-org-width="400" dmcf-mid="GWN1CQQ9Lz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115137450rtvo.gif" width="400">
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 금속 박막 나노구조 수중 부유 기술로 나뭇잎에 금속회로를 옮기는 모습. KAIST 제공
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 얇은 금속회로를 물 위에 띄우고 원하는 표면에 그대로 옮겨 붙이는 기술이 개발됐다. 미세한 회로를 식물 잎이나 자동차 곡면, 로봇 표면 등에 손상 없이 전사할 수 있어 스마트 농업이나 웨어러블 장치 등에서 응용될 것으로 기대된다.
 KAIST는 박인규 기계공학과 석좌교수팀이 정준호 한국기계연구원 책임연구원, 안준성 고려대 교수팀과 공동으로 물에 띄운 금속 박막을 다양한 표면에 옮기는 '수면 부유 나노전사 인쇄(WF-nTP)' 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 연구결과는 3월 30일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개됐다.
 미세한 전자회로를 다른 표면으로 옮기는 기존 나노전사 인쇄(nTP)는 고열과 압력, 접착제 또는 화학 용매가 필요해 약한 생체 조직이나 복잡한 곡면에 적용하는 데 어려움이 있다.
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 <img alt="고분자 틀 위에 금속을 쌓고 틀 일부를 선택적으로 제거한 다음 물에 넣으면 미세한 틈새로 물이 스며들면서 두께 20나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m)의 금속 박막이 원래 형태를 유지한 채로 물에 떠오른다. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115139268qjic.gif" data-org-width="400" dmcf-mid="HQxljqqFi7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115139268qjic.gif" width="400">
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 고분자 틀 위에 금속을 쌓고 틀 일부를 선택적으로 제거한 다음 물에 넣으면 미세한 틈새로 물이 스며들면서 두께 20나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m)의 금속 박막이 원래 형태를 유지한 채로 물에 떠오른다. KAIST 제공
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 연구팀은 고분자 틀 위에 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni) 등의 금속을 매우 얇게 쌓은 뒤 고분자 틀 일부를 선택적으로 제거했다. 물에 넣으면 미세한 틈새로 물이 스며들면서 두께 20나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m)의 금속 박막이 원래 형태를 유지한 채로 물에 떠오른다.
 연구팀은 물체를 물에 담갔다가 아래에서 위로 들어 올리는 방식으로 금속회로를 전사했다. 물이 마르면서 발생하는 모세관력이 회로를 표면에 밀착시킨다. 모세관력은 좁은 공간에서 액체 분자 간 인력, 관 표면과의 인력으로 액체가 이동하는 힘을 말한다. 물이 완전히 증발하면 접착제 없이도 단단히 고정된다.
 연구팀은 물을 밀어내는 소수성 성질이 있는 연잎 표면에도 금속회로를 전사했다. 물에 에탄올을 소량 첨가해 표면장력을 줄이는 원리다.
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 <img alt="금속 박막 나노구조 수중 부유 기술 및 전사 공정 모식도. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115140701ajxk.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="XvVri33Gnu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115140701ajxk.jpg" width="658">
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 금속 박막 나노구조 수중 부유 기술 및 전사 공정 모식도. KAIST 제공
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 개발된 기술을 기반으로 식물 잎과 과일 표면에 부착하는 라만 산란 센서가 제작됐다. 극미량의 화학물질을 고감도로 검출하는 센서다. 레몬과 오렌지 표면에서 농약 성분인 '티람'을 성공적으로 검출했다. 신축성이 뛰어난 열가소성 폴리우레탄 섬유 위에 팔라듐 그물망을 전사해 착용 가능한 고성능 수소 가스 센서를 구현하는 데도 성공했다.
 박 교수는 "기존 나노전사 인쇄가 가진 기판의 한계를 뛰어넘어 살아있는 식물 잎이나 피부처럼 민감한 표면에도 접착제와 열 없이 나노 패턴을 옮길 수 있다"며 "농작물을 훼손하지 않고 농약을 측정하는 스마트 농업부터 착용형 건강 모니터링 기기, 생체전자소자, 차세대 로봇 전자피부에 이르기까지 다양한 분야에 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1038/s41467-026-70902-5
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 <img alt="왼쪽부터 박인규 KAIST 기계공학과 교수, 강병호 박사과정생, 정준호 한국기계연구원 책임연구원, 안준성 고려대 세종캠퍼스 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115141933yppf.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Z83o4yyOeU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/15/dongascience/20260615115141933yppf.jpg" width="658">
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 왼쪽부터 박인규 KAIST 기계공학과 교수, 강병호 박사과정생, 정준호 한국기계연구원 책임연구원, 안준성 고려대 세종캠퍼스 교수. KAIST 제공
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 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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