실제 곤충 눈 의 수백 분 의 일 크기 의 초 소형 인조 겹눈 구조 를 실용 적 으로 제조 할 수 있 는 방법 이 개발 됐 다 . KAIST ( 총장 서남표 ) 생명 화학 공학 과 양승 만 교수 의 광자 유체 집 적 소자 창 의 연 구단 은 다양 한 기능 을 갖 는 나노 입자 를 제조 하 고 이 들 입자 들 이 스스로 조립 되 는 자기 조립 원리 를 규명 하 는 연구 를 수행 , 실제 곤충 눈 크기 의 수백 분 의 일 정도 로 초 소형 이 며 균일 한 크기 와 모양 을 갖 는 인조 곤충 눈 구조 를 크기 가 수십 마이크로미터 인 균일 한 기름방울 을 이용 해 성공 적 으로 제조 했 다 . 이 연구 결과 는 최근 국제 적 저명 학술지 인 어드밴스 드 머티 리 얼스 ( Advanced Materials ) 10 월 호 표지 논문 ( cover paper ) 으로 게재 됐으며 , 인조 곤충 눈 구조 의 실용 성 을 구현 하 는 데 크 게 기여 한다고 인정받 아 특별히 주목 해야 할 논문 ( Advances in Advance ) 으로 선정 됐 다 . 특히 , 네이처 포토 닉스 ( Nature Photonics ) 지 는 10 월 호 에서 양 교수 팀 연구 의 중요 성 과 응용 성 에 주목 하 여 이 연구 결과 를 ‘ 미세 패턴 기술 - 광자 돔 ( Micropatterning ? Photonic domes ) ’ 이 라는 제목 으로 비중 있 게 게재 했 다 . 지난 20 여 년 동안 곤충 눈 , 오 팔 , 나비 날개 등 빛 정보 를 처리 할 수 있 는 자연 계 에 존재 하 는 구조 를 인공 적 으로 제조 하 기 위한 연구 가 많 은 과학자 들 에 의하 여 시도 되 어 왔으나 , 실용 적 인 구조 를 얻 는 데 에 는 한계 가 있 었 다 . 양 교수 팀 은 2006 년 부터 교육 과 학기 술부 의 ‘ 창의 적 연구 진흥 사업 ’ 으로부터 지원 을 받 아 초 소형 인조 곤충 눈 구조 를 실용 적 으로 제조 할 수 있 는 기술 을 확보 하 기 위한 연구 를 수행 해 왔 다 . 우선 크기 가 수백 나노미터 인 균일 한 유리구슬 ( 낱눈 렌즈 ) 을 물 속 에 분산 시킨 후 , 크기 가 수십 마이크로미터 인 균일 한 기름방울 을 주입 하 고 물 - 기름 - 유리구슬 사이 의 표면 화학 적 힘 의 균형 을 유지 시키 면 유리구슬 이 물 과 기름방울 사이 의 경계 면 으로 이동 한다 . 그 후 물 - 유리 - 기름방울 의 혼합물 을 기판 위 에 뿌리 면 기름방울 이 반구 의 돔 모양 으로 변형 되 고 유리구슬 렌즈 는 저절로 기름방울 표면 위 에 촘촘히 육방 밀집 구조 로 배열 하 게 된다 . 이 때 자외선 을 기름방울 에 쪼 여서 고형 화 시킴 으로써 종래 에 수십 시간 이 소요 되 는 인조 곤충 눈 조립 공정 을 불과 수분 만 에 제조 할 수 있 다 . 수천 개 의 미세 렌즈 가 장착 된 돔 구조 의 초 소형 인조 곤충 눈 은 인간 의 눈 에 비해 시야각 이 넓 고 빛 을 모으 는 능력 도 매우 높 다 . 따라서 환경 의 미세 한 변화 를 감지 할 수 있 는 능력 을 보유 하 므로 신약 개발 을 비롯 하 여 극미량 의 물질 을 인식 할 수 있 는 초 고감 도 감지 소자 를 요구 하 는 다양 한 분야 에 응용 될 수 있 다 . 특히 최근 에 신약 개발 등 바이오 산업 의 실용화 에 사용 되 고 있 는 극미량 의 시료 를 처리 할 수 있 는 반도체 칩 규모 의 실험실 인 랩 언어 칩 ( Lab on a Chip ) 에 초 소형 인조 곤충 눈 을 도입 할 경우 높 은 정밀도 를 갖 는 물질 감지 소자 로 활용 될 수 있 다 . 이러 한 인조 곤충 눈 구조 는 세계 적 인 연구 그룹 들 이 활발히 개발 중 이 며 최근 에 수 밀리미터 크기 의 실제 곤충 눈 크기 의 인조 곤충 눈 은 보고 된 바 있 다 . 그러나 이번 연구 결과 는 초 소형 인공 곤충 눈 구조 를 자기 조립법 으로 만든 최초 의 사례 로서 이 분야 의 국제 경쟁 에서 우위 를 확보 하 는 데 필요 한 핵심 요소 로 꼽힌다 . 박도 제 기자 ( pdj 24 @ heraldm . com )