게 껍질 추출 키토산으로 메모리 소자 개발

국내 연구진, 친환경 생체적합형 메모리 소자 제작 기술 확보

국내 연구진이 게 껍질에서 추출한 키토산으로 메모리 소자를 만들 수 있는 기술 개발에 성공했다. 친환경적이고 생체적합성이 높은 물질을 이용함으로써 향후 인체친화형 전자기기의 메모리 소자로 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

포스텍 신소재공학과 이장식 교수 주도로 니루파 라이스 호세이니 대학원생이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 에이씨에스 나노(ACS Nano)지 온라인판 12월16일자에 게재됐다.

연구팀은 게나 새우 같은 갑각류의 껍질의 주성분인 키틴을 탈아세틸화(deacetylation) 시켜 만든 키토산을 기반으로 한 생체 친화적인 메모리 소자를 개발했다. 실크나 젤라틴 같은 생체 친화적인 소재를 이용한 소자가 구현된 적은 있지만 게 껍질을 이용한 소자는 이번이 처음이다.

기존 실리콘 소자와 달리 피부에 직접 부착하거나 삽입할 수 있는 생체적합성 있는 소재로 만들어져 차세대 캡슐형 내시경, 인공근육, 인공장기, 패치형 전자소자와 같은 의료공학적 응용의 실마리가 될 것으로 주목받고 있다.

백금과 은을 전극으로 사용하는 메모리 소자에서 키토산은 전압에 따라 저항이 바뀌는 저항변화물질로 사용됐다. 인위적인 저항상태 변화로 정보를 쓰고 지우는 메모리 기능을 갖게 되는 것이다.

만들어진 키토산 기반 소자는 정보저장능력과 내구성 측면에서도 실제 메모리 소자에서 필요로 하는 성능을 만족시키는 것으로 나타났다.

특히 해산물 처리과정에서 나오는 부산물을 사용하기 때문에 제조단가 측면에서도 유리하다는 설명이다.

한편 연구팀은 휠 수 있는 플렉서블 기판 위에서 키토산 소자를 제작할 수 있는 가능성도 확인했다.

이장식 교수는 “생체에 적합한 소재로 만들어진 메모리 소자가 실제로 적용되기 위해서는 쉽게 휠 수 있는 플라스틱 기판에서도 동작이 가능해야 하고 메모리 소자 특성 평가를 통해 우수한 메모리 특성을 보여주는 지 확인이 필요했다”며 “안전하고 친환경적인 소재로 된 메모리 소자를 만들겠다는 목표로 연구를 시작해 게 껍질에서 추출한 키토산을 기반으로 하는 생체적합 메모리 소자를 개발한 것”이라고 밝혔다.