KAIST, 원자간력 현미경 활용 로드맵 제시

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 원자간력 현미경(AFM) 활용 로드맵을 제시했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 원자간력 현미경(AFM)을 활용해 강유전체의 나노 구조를 분석하고 조작하는 체계적 가이드라인을 담은 리뷰 논문을 발표했다고 8일 밝혔다.

이번 연구는 AFM을 단순 관찰 도구가 아닌 나노 단위의 전기 제어 공정 도구로 활용하는 새로운 분석 체계를 정립해 신소재 연구의 방향성을 제시했다는 평가다.

연구팀이 제시한 통합 분석 체계에 따르면 AFM은 나노 수준에서 물질을 관찰하고 직접 조작할 수 있다.

구체적으로는 압전반응 힘 현미경(PFM, 전기-기계적 반응 측정), 켈빈 탐침 힘 현미경(KPFM, 표면 전위 상태 측정), 전도성 현미경(C-AFM, 전류 흐름 측정) 등 개별 측정 기술을 결합해 소재의 구조와 전하 분포를 입체적으로 분석하는 플랫폼을 구축했다.

특히 탐침으로 미세한 전기 자극을 가해 나노 수준에서 데이터 도메인을 직접 설계하고 조작할 수 있게 됨으로써 기존 관찰 장비의 한계를 넘어섰다.

또한 연구팀은 향후 기술 발전 방향으로 고속 원자간력 현미경(High-speed AFM)과 인공지능(AI)을 결합해, 사람이 일일이 분석하기 어려운 복잡한 나노 구조를 빠르게 이해하고, 더 좋은 소재를 효율적으로 설계할 수 있는 방법을 제시했다.

연구팀은 향후 고속 AFM과 인공지능(AI)을 접목해 복잡한 나노 구조를 신속히 분석하고 최적의 소재를 효율적으로 설계하는 지능형 분석 모델을 제안했다.

홍승범 교수는 “인공지능과 결합한 분석 기술은 차세대 반도체 및 에너지 소재 분야에서 기술적 우위를 확보하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 설명했다.

한편 이번 연구는 국제 학술지 '재료화학 저널 C'에 지난 2월 전면 표지 논문으로 선정됐다.