김 광 진 공학박사 요업(세라믹)기술원 선임본부장 류 도 형 공학박사 요업(세라믹)기술원 선임연구원 지난 2월 23일부터 25일까지 일본 동경의 Big Sight에서 나노기술의 국제 전시회인 ‘Nano Tech 2005’가 개최되었다. 요업기술원에서도 지금까지의 나노소재와 관련한 연구개발 성과물(반도체 장비용 내식성 나노코팅기술 및 자성나노입자를 이용한 단백질 분리기술)과 시험·분석 기술 등을 소개하고, 일본, 미국 및 영국 등의 연구기관들과의 교류를 통해 공동협력 기반을 마련하기 위해, 올해 전시회에 처음으로 독립부스를 마련하여 참가하였다. Nano Tech 2005 행사장 입구 전시회 개요 ‘Nano Tech 2005’전시회는 2002년부터 시작하여 올해로 4회째를 맞이하고 있는 나노기술 관련 국제전시회로, 19개국 350여개 기업 및 기관이 참가하고 40,000여명이 참관하는 등 규모 면에서 뿐만이 아니라, 본 전시회 외에 ‘Nano-Bio Expo 2005’, ‘신기능재료전 2005’이 함께 개최되어 나노소재, 나노바이오응용, 신기능소재 등 다양한 기술분야를 소개하는 등 내용면에서도 세계 최고 수준의 나노기술 전시회로 자리매김하고 있었다. 주최국인 일본에서는 대기업(히타치, NEC, 미쯔비시 등) 및 중소기업 (Fusso, 니산화학 등) 및 벤처사( 측정장치, 나노소재) 등의 기업과 산업기술총합연구소 및 정보통신연구기구를 비롯한 연구기관과 동경대학, 동북대학 등의 대학들이 참가하여, 나노소재, 부품, 시스템, 측정기기 등을 전시하였다. 국내에서는 지난해에 이어 나노산업기술연구조합(이사장 이희국)이 주관하여 삼성전자, LG전자, 성균관대, 테라급 나노소자개발사업단, 일진나노텍 등 12개 기관 및 기업이 한국공동관을 구성하여 참가했다. 주요 나노소재 기술현황 나노기술은 나노소재와 나노공정, 나노시스템으로 나뉘어 지는데, 이들의 융합화가 최종적인 기술 개발의 지향점이 될 것으로 예측되고 있는데, ‘Nano Tec h 2005’에서도 각 기술분야에서 복합화, 응용제품화, 시스템화가 진행되고 있는 것이 두드러져 최종적으로는 부품, 최종제품, 소자, 시스템, 장치 등으로 흡수되거나 활용되어질 것으로 보인다. 한국은 삼성, LG 등의 기존 반도체 소자업체 등을 중심으로 나노소자공정 기술에 대한 기술적인 장점을 살려나가는 쪽으로 나아가고 있으며, 나노소재 영역인 탄노나노튜브, 나노입자제조기술, 나노코팅, 나노·바이오 영역 등 기존 일본이 강점으로 내세우는 분야쪽으로도 상당한 진보를 보이고 있었다. 그러나, 나노소재를 이용한 Self-assembly 기술, 나노소재의 복합화기술, 유·무기 복합소재, 기능화된 나노소재기술 등에서는 일본에 비해서 현저히 열등하며 또한, 나노기술의 개발과 응용에 필수적인 계측 및 측정장비와 Manipulation 장비의 기술수준에서 큰 차이를 보이고 있었다. 탄소나노튜브 일본의 오사카가스, 미츠비시화학, 스미토모 등과 한국의 일진나노텍, CNT 등 대기업과 벤처기업들이 나노튜브의 대량생산체제에 본격적으로 돌입하였으며, 이미 잘 알려진 대로 나노튜브를 이용한 Display, 나노복합재료, 나노코팅, 냉매용 나노튜브 용액 등 다양한 응용분야의 제품이 전시되고 있었다. 특히, 일본 대기업군의 경우, 나노튜브를 이용하여 아주 다양한 응용제품의 개발이 눈에 띄었으며, 대학과 연구소의 경우, 나노·바이오 분야로의 응용(CNT를 이용한 혈당센서) 등도 시작되고 있었다. C60 재료 미쯔비시상사와 미쯔비시화학이 투자한 Frontier Carbon Corporation(FCC)란 회사가 축구공 모양의 거대 탄소 분자인 풀러렌을 상업적으로 대량생산(연생산 40만톤 규모)을 시작하여, NANOM이라는 제품명으로 판매를 하고 있었으며, 이미 풀러렌을 이용한 볼링공, 골프채, 테니스라켓 등의 다양한 상품이 출시되고 있었다. 나노코팅기술(상온세라믹코팅기술) Aerosol Deposition법을 개발한 산업기술총합연구소의 아케도 박사가 주도하는 상온세라믹코팅기술그룹에서는 진공상태와 1-3기압의 기압차이를 이용한 세라믹 입자의 운동에너지를 그대로 기판 위에 가하여 나노입자형태로 변형·파쇄된 입자상의 나노물질이 폴리커, 세라믹, 금속의 기판 위에 그대로 코팅되는 기법을 이미 개발하여, Sony, Toto 등 일본의 5개 기업과 공동으로 다양한 분야의 소자 및 소재코팅기술을 개발하고 있었다. 나노입자 형성기술 Fusso 등의 일본 화학회사는 메조포러스 나노기공소재를 상업화하고, 멜라민소재 등 폴리머 입자의 제조에도 나노기술이 적용되는 등 실리카 계열의 나노입자를 제조하는 기술이 상용화되는 반면, 나노금속분말, 나노세라믹분말 등의 제조기술은 이미 전통적인 기술로 주목받기 어려운 단계로 들어서고 있었다. 나노입자의 배열과 조합 및 이들의 Self-assembly 기술을 이용한 소자 및 시스템 개발로 연구성과가 집약되면서, 나노입자를 이용한 나노·바이오의 응용분야에서도 직접 기기를 개발하거나, 기기를 이용한 Nano-Manipulation 단계의 기술로 이행해야하는 단계에 이르고 있었다. 나노·바이오 기술 오사카대학의 카와이 교수 그룹은 DNA를 직접 원자현미경 하에서 조작 및 DNA를 눈으로 보면서 전기적 물성을 변화시키거나 Doping하는 기술 등 DNA Chip을 이용한 응용기술을 상업화하려고 하고 있으며, 일본 정보통신연구기구에서는 근육세포의 운동에너지 형성 메커니즘을 규명하고 이를 이용한 에너지 생산기술 및 단백질 분자 한 개씩에 대한 Nano -manipulation 기술을 개발하고 있었다. 나노계측장치 기술 나노기술 분야에서는 나노입자, 나노 chip array, 단백질, DNA, 세포 등을 직접 보면서 조작하는 단계가 동반되어야 하는 것을 절실히 느낄 수 있었으며, 특히 일본의 경우 나노계측장치, 현미경, Nano-mani pulation 장치 등 기계와 나노소재가 밀접히 결합된 시스템 기술로 발전하고 있는 것을 볼 수 있었다. 반면, 우리나라도 나노소재 및 나노시스템 관련자가 각기 이러한 장치의 개발 및 조작 그리고 이를 이용한 기술의 개발에 소극적인 면을 감안해 볼 때, 앞으로는 이런 부분에 대해 중요하게 생각하여야 할 것이다. 이번 전시회 참가를 통해, 일본을 비롯한 미국, 영국 등 선진국들은 국가적인 차원에서 나노기술의 연구개발에 막대한 투자를 하고 있으며, 나노기술의 개념 도입 단계를 넘어서 정보통신, 바이오 등 다양한 산업분야에서 나노기술을 접목하는 실용화 단계로 접어들고 있음을 확인할 수 있었다.