마술할 때 ‘펑’소리와 함께 연기만 남고 사라지는 종이처럼 반도체 전자소자도 아무런 흔적 없이 사라지게 할 수 있을까? 마술처럼 기밀정보를 수 초 내에 없애는 영화 속 장면이 현실로 다가왔다. 

한국연구재단(이사장 조무제)은 최성진 교수(국민대) 연구팀이 정보 보안에 특화된 자체적으로 잔해 없이 소멸하고 분해가 가능한 보안용 반도체 전자소자*를 개발하는데 성공했다고 밝혔다. 
* 반도체 전자소자: 고체 내 전자의 전도를 이용한 전자 부품, 트랜지스터, 다이오드 등을 일컫음. 이 연구에서는 트랜지스터를 의미함. 

새롭게 개발한 반도체 전자소자는 탄소나노튜브 기반의 전자소자를 니트로셀룰로스 종이* 기판 위에 제작한다. 그리고 간단한 스탬핑 공정*을 통해 제작된 전기 히터를 내장하여 전기적인 신호에 의해서 원하는 시점 및 원하는 시간 내에 수 초 내에 영구 소멸하면서 완전 분해가 가능하다. 연구팀에서 기판으로 사용한 니트로셀룰로스 종이는 잔여물(재)가 남지 않아 마술종이로 사용되기도 하는데, 보안용 전자 소자의 기판으로 적용된 사례는 이번이 처음이다. 
* 니트로셀룰로스 종이 : 일반 셀롤로스 종이를 황산 및 질산의 혼합액에 처리하여 만든 종이. 낮은 발화점을 갖고 있으며, 연소 속도가 매우 빠르고 연소 후 잔여물(재)가 남지 않는 특성을 가지고 있음.  
* 스탬핑 공정: 원하는 물질의 모양을 특정 기판에 옮기기 위한 도장 공정  
 

신개념 사라지는 탄소나노튜브 전자소자의 모식도 및 실제 사진

니트로셀룰로스 종이 기판에 내장된 전기 히터의 공정 방법,
실제 사진 및 발생하는 열을 관측하기 위한 열화상 카메라

특히 이 연구성과는 유연 기판 위에 제작된 전자소자를 용액에 노출시켜 소멸 및 분해시키며 사라지게 만드는 국외 연구에서 해결하지 못한 소멸의 시점 조절 및 시간을 수 분에서 수 초로 앞당기면서도 복원이 불가하도록 만들어져 차별화된다.  

최성진 교수는“이 연구 성과는 기밀 정보 저장을 위한 보안용 전자소자의 분해 및 소멸 시점을 완벽하게 조절한 최초의 연구를 보고한 것이다. 따라서 군사적으로 보안이 필요한 분야, 회수가 필요하지 않은 폐기물, 수술 없이 자연스럽게 사라지게 하는 몸속의 의료센서 등으로 적용할 수 있어 군사, 의료, 일회용 제품 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 연구의 의의를 설명했다. 

이 연구성과는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 수행되었으며, 세계적인 학술지 나노 리서치 (Nano Research) 9월 26일자에 게재되었다. 

무선 주파수 리모컨을 사용한 탄소나노튜브 전자소자의 소멸 및 분해 모습.
열화상 카메라를 통한 전기히터에서 발생하는 열 관찰 모습