나노입자 성장 과정 광학현미경으로 본다

국내 연구진이 일반적인 광학현미경으로 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 입자 성장과정을 실시간 관찰할 수 있는 기술을 개발했다.

교육과학기술부는 서강대 강태욱 교수팀(화공생명공학과), 서울대 이종협 교수팀(화학생물공학부), 고려대 최연호 교수팀(생체의공학과)이 광학현미경으로 나노입자의 성장 메커니즘을 규명할 수 있는 기법을 발견, 나노입자의 실시간 성장 과정을 추적하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.

지금까지는 고가의 전자현미경을 통해 특정 순간의 나노입자를 관찰하거나 무수히 많은 나노입자의 평균적 성장 과정만 추론할 수 있었다. 하지만 이런 방법으로는 나노입자의 3차원적 성장을 규명하는 데 어려움이 많았다.

연구진은 금속 나노입자에 빛을 비추면 입자의 크기나 모양에 따라 특이한 산란신호를 나타내는 데 착안, 하나의 나노입자에 대한 광학분석을 시도했다.

금과 폴리스티렌으로 구성된 나노입자 위에서 금의 성장에 따라 산란된 빛의 변화 과정을 실시간으로 관찰하는 데 성공, 입자의 3차원 입체구조의 성장 과정을 밝혀낸 것이다.

강 교수는 "간편한 광학현미경을 이용해 단일 입자의 3차원 구조 및 성장패턴을 이미지 왜곡 없이 유추할 수 있게 됐다"며 "나노입자를 원하는 모양과 크기로 정밀하게 합성하는 데 중요한 단서를 제공하게 됐다"고 말했다.

이 연구는 화학 분야의 권위 있는 학술지 '앙게반테 케미' 5월호(5월 10일자) 표지논문으로 게재됐다.

/[e-mail]허현아기자