東京공업대학 대학언 이공학 연구과의 吉野雅彦 조교수 등은 경취재료인 글라스나 실리콘에 사방 1마이크로미터이 미세한 밀어넣기 가공을 하는데 성공했다. 마치 도장을 누르듯이 다이아몬드 공구를 누를수 있었다. 미소 사이즈의 역성가공기술로서 앞으로 주목받을 듯 하다. 경취재료는 본래 갈라지기 쉽고 약하지만 1마이크로미터 미만의 미소한 사이즈(서브마이크로미터 사이즈)가 되면 재료표면이 약간 부드러워져 잘 갈라지지 않게 되는 등 독특한 특성이 드러난다. 이 특성을 이용하기 위해 깊이 방향으로 서브마이크로미터 사이즈라면 재료가 갈라지지 않도록 하면서 밀어넣기 가공을 할 수 있다. 공구 끝의 사방 60마이크로미터 영역에 한변이 1마이크로미터인 사각 돌기를 342개(18개×19열), 집속 이온빔(FIB) 장치로 만들었다. 돌기는 1.7마이크로미터의 등간격으로 늘어서 있다. 실험에서는 이 공구를 글라스나 실리콘에 몇 초간, 1~5뉴톤의 하중으로 눌렀다. 그 결과 글라스의 경우, 구멍의 깊이 300나노미터 정도까지는 갈라지지 않고 가공할 수 있었다. 실리콘의 경우는 동 45나노미터 정도, 내열글라스에서는 동 75나노미터 정도까지 가능했다. 이 기술을 응용하면 흡착성이 높은 DNA칩 표면을 제작하거나 경취재료에 새로운 기능을 창출하는 MED을 기대할 수 있다. 미세한 요철을 만드는 기술에는 빛을 이용한 전사기술인 ‘포토리소그래피’가 알려져 있는데, 이번 기술은 기계적으로 직접 가공하는 것으로 원리가 전혀 다르다. “다음에는 이번의 10분의 1정도의 크기를 가공하고 싶다”(吉野 조교수)라며 더한 미세화도 기대할 수 있다는 점에서 앞으로 더욱더 주목을 끌 것 같다. (NK)