<그림 1> 공기/용액 계면에서 나노막대의 자기조립 과정을 보여주는 모식도: 계면-나노막대간의 인력이 나노막대-나노막대간의 인력보다 클수록 계면에서의 단일층 나노막대 자기조립 필름이 형성되고, 작을수록 적층 자기조립 구조가 나타난다. 사진=한국과학기술원 제공 한국과학기술원(KAIST) 생명공학과 이도창·김신현 교수 연구팀이 반도체 나노막대가 일렬로 배열된 수 ㎚(나노미터) 두께의 편광필름을 개발했다. 20일 한국과학기술원에 따르면 이 교수 연구팀은 공기-용액 계면과 나노막대 간의 인력, 나노막대와 나노막대 간의 인력을 순차적으로 유도해 단일층 두께의 나노막대 스멕틱(smectic) 필름을 제작했다. 연구팀은 나노막대입자의 상호작용력을 미세하게 조절해 나노막대들이 공기-용액 계면에서 일렬종대로 조립되는 원리를 이용했다. 이 고배향 필름 제작 기술은 기판으로 사용된 공기-용액 계면을 용액 증발과 함께 제거할 수 있고 조립 면적에 제한이 없으며, 전기장이나 패터닝된 기판 등 외부의 도움이 필요하지 않기 때문에 디스플레이 분야의 소자 두께의 최소화, 비용 절감, 성능 강화 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 나아가 계면과 나노막대, 나노막대와 나노막대 간 상호작용력을 정량적으로 계산 및 비교함으로써 나노막대가 계면에서 조립되는 원리를 밝혔고, 계면에서 얻을 수 있는 다양한 형태의 자기조립구조를 증명했다. 1저자인 김다흰 연구원은 "입자의 상호작용력 조절을 통해 단일층 두께에서 나노막대 스스로가 방향성을 통제하며 고배열로 정렬할 수 있다는 것을 보였다. 외부 힘 없이도 더욱 정교한 자기조립구조가 가능하다는 것을 보여주는 결과다"라며 "고배열, 고배향을 갖는 다양한 나노입자의 초박막 필름 제작 및 필름 소자에 활발히 사용될 것이다"라고 말했다. 한편 김다흰 연구원이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '나노 레터스(Nano letters)' 2월 19권 2호에 출판됐다. 주재현 기자
한국과학기술원(KAIST) 생명공학과 이도창·김신현 교수 연구팀이 반도체 나노막대가 일렬로 배열된 수 ㎚(나노미터) 두께의 편광필름  나노막대 스멕틱(smectic) 필름을 개발해 향후 디스플레이 분야의 소자 두께의 최소화, 비용 절감, 성능 강화 등에 기여할 수 있을 것으로 전망하고 있다.