나노기술의 발달과 그에 따른 고찰

현재 과학기술은 다양한 분야에서 발달하고 있으며, 그 중 주목받고 있는 것이 나노 기술이다. 나노기술은 21세기를 이끌어 나아갈 신기술 6가지에 포함될 정도로 매우 중요하다. 급속한 발달이 이뤄지고 있는 지금 나노기술에 대하여 좀 더 깊이 알아보고, 그에 따른 문제점과 대처 방법 또는 나아가야 할 방향에 대하여 생각해 봐야 한다. 우선, 나노 기술에 대하여 논하기 전에 무엇을 나노 기술이라고 하는지 알아보자.

나노기술이란 일상의 경험과는 동떨어진 나노미터(10억분의 1미터)라고 하는 극미세의 세계에서 물질의 구조라던가 조성을 제어하여 지금까지는 없었던 혁신적인 재료나 디바이스 시스템을 만들어내는 과학기술이다. 이 나노기술은 제2차 세계대전 직후 미국의 벨연구소에 의한 트랜지스터 발명에서 출발하여, 1959년 파인만(R. Feynman)의 강연 “There`s plenty of room at the bottom"에서 처음 그 모습이 명확하게 거론되었다. 이 세상에 존재하는 다양한 물질의 성질은 100여 종에 이르는 원자의 조합으로 이루어져 있음을 바탕으로 파인만(R. Feynman)은 만약 인간이 원자나 분자를 마음대로 배치하고, 그 사이의 결합을 제어할 수 있다면 자연계에는 존재 하지 않는 구조왿� 기능을 가진 공학적으로도 유용한 인공 물질을 무한대로 창조할 수 있을 것이라고 생각했다. 나노기술의 특징은 물리·재료·전자 등 기존의 재료 분야들을 횡적으로 연결함으로써 새로운 기술영역을 구축하고, 기존의 인적 자원과 학문 분야 사이의 시너지 효과를 유도하며, 크기왿� 소비 에너지 등을 최소화하면서도 최고의 성능을 구현할 수 있으므로 고도의 경제성을 실현할 수 있다는 점 등이다. 이런 나노 스케일의 장점은 기능이 처음으로 발현하는 최소의 단위라는 것, 또 그것을 조절하게 되면 물질의 성질이 모두 결정된다는 것, 더욱이 그곳에는 지금까지 없었던 매우 풍부한 기능과 현상을 볼 수 있다는 것이다. 그러면 어떻게 이런 나노 스케일로 접근할 수 있을까.

나노 스케일의 접근 방법으로는 크게 2가지가 있다. 바로 Top-down과 Bottom-up이 존재한다. Top-down은 큰 것을 깎고 또 깎아서 작은 것을 만들어 가는 것이며, 리소그라피(lithography)왿� 에칭(etching) 등의 방법이 사용되고 있다.