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온라인 슬롯학교 유기나노공학과 위정재 교수 연구팀의 마이크로로봇을 이용한 차세대 연마 기술에 대한 논문이 국제 저명 학술지 「Small Structures」의 2024년 베스트 논문으로 선정됐다고, 14일 밝혔다.

국제 학술 출판사 와일리(Wiley)가 발간하는 「Small」 저널 시리즈는 나노 및 마이크로 스케일 연구를 중심으로 에너지, 촉매, 로봇공학, 헬스케어 등 다양한 주제를 다루는 세계적인 권위의 학술지로, Small, Small Methods, Small Science, Small Structures 등의 저널을 포함한다. 2024년 베스트 논문은 각 저널의 편집장이 직접 선정했다.

위 교수팀은 고속 회전 운동을 하는 자성 마이크로로봇 ‘스핀봇’을 활용해 나노미터 수준의 표면 오염 물질을 제거하는 기술을 개발하여, 반도체 및 광학 부품 제조 등 정밀 제조 공정에서 활용 가능성을 입증했다.

스핀봇은 반도체 제조에 사용되는 구리 코팅 웨이퍼 표면의 오염 물질을 99.6% 제거하고, 구리 필름 표면의 거칠기를 약 1.8mm까지 감소시키는 등 우수한 성능을 보여주었다. 특히, 기존 반도체 제조용 화학 기계 연마(CMP) 공정의 대형 설비에 비해 연마 시스템을 1,000배 이상 경량화했으며, 수십 대의 스핀봇을 동시에 구동해 여러 웨이퍼의 특정 위치를 한 번에 연마할 수 있어 연마 효율을 크게 향상시켰다.

위정재 교수는 “마이크로로봇의 집단 거동을 초정밀 연마 기술이라는 새로운 적용 분야에 도입하게 되어 기쁘다”며, “해당 기술을 더욱 발전시킬 수 있도록 지속적으로 연구하겠다”고 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 KAIST의 C2 Project 지원을 통해 수행됐으며, 연구 결과는 2024년 9월 9일 「Small Structures」에 온라인 게재됐다.

해당 논문 ‘마이크로 스핀봇의 집단 거동을 활용한 공간 선택적 초정밀 연마 및 세척(Spatially Selective Ultraprecision Polishing and Cleaning by Collective Behavior of Micro Spinbots)’는 KAIST 기계공학과 김산하 교수 연구팀과의 공동 연구로 진행됐으며, KAIST 제형민 연구원과 온라인 슬롯학교 원수경 박사(현 캘리포니아공과대학)가 각각 제1저자와 공동저자로 참여했다.