국내 연구진, ‘인공망막’에 응용될 1차원 반도체 개발

생체 내에서 발생하는 미세전류와 빛을 민감하게 감지해 향후 인공망막 개발에 응용될 수 있는 신소재가 개발됐다.

박홍규 고려대 물리학과 교수와 찰스 리버 하버드대 교수팀은 전기신호와 광신호를 민감하게 측정할 수 있는 가느다란 선(線)형 반도체를 개발했다고 19일 밝혔다.

3차원은 입체, 2차원은 평면, 1차원은 그보다 더 단순한 선(線)을 의미한다. 최근에는 굵기가 나노미터(10억 분의 1m) 수준으로 가는 선 형태의 1차원 반도체가 각광 받고 있다. 1차원 반도체는 크기가 작은 만큼 트렌지스터, LED, 태양전지로 다양하게 쓰이고 있다.

연구팀은 한쪽 끝단만 반도체 성질을 가지도록 하는 1차원 반도체를 개발했다. 끝단만 반도체 성질을 갖기 때문에 국소부위에서 발생하는 전기신호와 광신호를 검출할 수 있는 것이 장점이다. 실험 결과 미약한 전기신호를 감지하는 것은 물론 기존 대비 100분의 1에 불과한 빛에도 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 화학 합성법과 반도체 공정법을 결합해 75% 이상의 높은 수율로 1차원 반도체를 만드는 방법 또한 개발했다.

박 교수는 “생체 내부 특정 영역에서 일어나는 화학 반응과 빛 현상을 민감하게 감지할 수 있는 1차원 반도체 센서는 세포 속 생화학 반응 지도를 만들거나, 인공망막을 구현하는 데 쓰일 수 있을 수 있을 것”이라 밝혔다.

이번 연구결과는 나노분야 권위 학술지 ‘나노 레터스’ 6월 27일자에 실렸다.

이우상 동아사이언스기자 idol@donga.com