■ 연구성과

장기모사칩 연구를 위한 획기적 플랫폼 개발

한국연구재단(이사장 노정혜)은 고승환-전누리 교수(서울대학교) 공동 연구팀이 바이오칩 쾌속 제작에 적용될 수 있는 초고속 레이저 직접 가공법을 개발했다고 밝혔다.

Polydimethylsiloxane(PDMS)는 생물학, 의학, 약학, 재료공학 및 기계공학 등 다양한 분야에 걸쳐 활용되는 투명한 고분자 물질로, 우수한 생체적합 성(Bio-compatibility)으로 인해 최근에는 장기모사칩 연구 등에도 활용되고 있다.

기존에는 준비된 틀에 굳지 않은 PDMS 레진을 부어 만드는 몰딩 방식에 의존해 왔지만 시간과 비용이 많이 소요되는 아쉬움이 있어 이를 대체할 레이저 가공법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 하지만 넓은 파장 영역에 걸쳐 나타나는 높은 투명도로 인해 레이저가 PDMS를 곧바로 투과하기에 레이저 가공이 어려움이 있었다.

이에 연구팀은 ‘연쇄적 레이저 열분해’현상을 이용해 PDMS의 고품질 쾌속 직접 가공법을 적용하였으며, 더 나아가 정교한 장기

모사칩의 제작 가능성을 확인하였다.

연구팀은 레이저 열분해의 생성물이 불투명한 것에 집중하였다. 불투명한 열분해 산물은 투명한 PDMS보다 효과적으로 레이저를 흡수하기 때문에 새로운 열분해 반응이 유도될 수 있다. 연구팀은 이 현상을 이용하여 연속파 레이저를 이용한 고품질 PDMS 가공법 개발에 성공하였다.

최소 이틀 이상 소요되는 기존 소프트리소그래피 공정을 1시간 이내로 단축시킬 수 있어 PDMS를 활용하는 장기모사칩, 미세유체역학, softrobotics 등에 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 공학분야 국제학술지 ‘네이처 머티리 얼스(Nature Materials)’에 8월 17일 게재되었다.

한국연구재단 보도자료 참고(https://www.nrf.re.kr/cms/board/subject/view?menu_no=95&page=&nts_no=140646)

자료문의 : 기계공학과(02-880-7114 / 02-880-1681)