미래창조과학부는 한국원자력연구원의 이병철 박사팀이 방사선의 일종인 `전자빔`을 이용, 나노입자를 연속 대량 생산할 수 있는 제조 장치를 개발했다고 29일 밝혔다. 연구팀은 미래부 원자력연구개발사업 중 `방사선을 이용한 나노잉크 제조 공정·장치 개발` 과제를 통해 현재 상용화된 화학적 나노입자 제조 공정보다 효율이 높고 친환경적인 나노입자 제조장치를 실험(파일럿) 규모로 제작하는 데 성공했다.
방사선으로 나노입자를 합성하는 연구는 국내외에서 원리 실증 차원으로 진행 중이지만 최적화된 제조생산 시스템을 제작한 것은 이번이 처음이다. 이 장치는 전자빔 조사장치(전자를 빛의 속도에 가깝게 가속해서 높은 에너지를 갖게 하는 장치), 제어시스템, 고전압 전원장치, 시료연속 순환장치 등으로 구성됐다.
이 공정은 화학적 산화-환원 반응을 이용한 나노입자 제조 공정과 달리 유독한 부산물이 나오는 환원제를 사용하지 않아 친환경적이며 상온에서 이용 가능해 에너지 효율이 높다. 설비규모가 크지 않고 대량생산이 쉽다는 것도 장점이다. 연구팀은 이 기술을 토대로 인쇄전자(전도성을 가진 전자잉크로 전자부품을 인쇄해 만드는 기술)용 나노잉크의 비용을 절감할 수 있는 `구리·은 코어셸 나노입자 제조공정`을 최적화하는 데 성공했다.
나노입자 제조 공정 비교
*주) 배치(batch): 어떤 처리를 연속적으로 하는 것이 아닌 일정량 씩 나누어 처리하는 공정.
류경동기자 ninano@etnews.com
