포스텍, 블록공중합체 나노 구조체 구현

화학과 박문정 교수 연구팀
“고분자 BCP에서 맞춤형
네트워크 구조 개발법 확립”

포스텍은 화학과 박문정<사진> 교수 연구팀이 상상 속에만 존재하던 블록공중합체(이하 BCP, block copolymers) 나노 구조체를 세계 최초로 구현했다고 8일 밝혔다.

BCP는 한 단량체의 블록이 다른 단량체의 블록과 연결되어 만들어진 고분자다. 최근 BCP 구조에 따른 광학적, 기계적 특성을 비교하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만 구조가 복잡해질수록 열역학적 안정성이 떨어져 제작에 어려움이 많았다.

그 중 ‘배관공의 악몽’ 구조는 고분자 사슬 말단이 모두 중앙에 모여 특이하면서도 매우 복잡해 실제로 구현된 사례는 없지만 독특한 채널구조로 인해, 다른 나노 구조체와 차별화된 광학적 · 기계적 특성을 가질 것으로 추측하고 있다.

연구팀은 이번 연구에서 뜻밖의 시도로 ‘불가능’을 ‘가능’으로 만들었다.

대부분의 연구가 BCP를 구성하는 고분자 메인 사슬에 집중했던 반면, 연구팀은 고분자 사슬에서 단 1%도 되지 않는 말단부에 주목했다.

사슬 말단부에 서로 다른 분자를 각각 연결한 이중 말단 BCP를 제작했다.

그 결과, BCP 사슬 내 말단부가 서로를 강하게 끌어당겨 고분자 꼬리들이 모두 내부로 모여들었고, 연구팀은 세계 최초로 배관공의 악몽 구조를 실제로 구현했다.

그뿐 아니라 자이로이드, 다이아몬드 등 그동안 미스터리로 남아있던 다양한 BCP 구조를 제작하는 데도 성공했다.

박문정 교수는 “이번 연구를 통해 고분자 BCP에서 맞춤형 네트워크 구조를 개발하는 방법을 확립했다”며 “나노 기술 응용 분야에서 다양한 특성을 가진 고분자 BCP 개발 플랫폼이 될 것”이라는 기대를 전했다.

조석현기자 다른기사 보기