나노입자 표면상태·결합분자 정확히 분석한다

KRISS-KAIST, 나노입자 표면 분석 신기술 개발

각종 산업에서 활용이 늘고 있는 나노입자의 특성에 중요한 나노입자 표면 분자를 정밀 분석할 수 있는 신기술을 국내 연구진이 개발했다.

한국표준과학연구원(KRISS) 나노바이오측정센터 이태걸 박사와 한국과학기술원(KAIST) 화학과 한상우 교수 연구팀은 21일 이차이온 질량분석기와 적외선 분광분석기 이미징을 동시에 이용해 '나노입자 표면의 분자 분석 기술'을 개발했다고 밝혔다.

최근 바이오, 디스플레이 산업에서 의약, 화장품 산업까지 다양하게 활용되고있는 나노입자는 표면상태나 표면에 붙어 있는 분자에 따라 성질이나 독성 유무 등이 달라져 나노입자 표면 분자를 정화하게 파악하는 것이 중요하다.

기존 나노입자 표면 분석 방법은 나노입자와 용매액이 섞인 샘플 자체를 검사해정확한 분석이 어려웠다. 현재 분석기기의 이미지 분해능으로는 입자 하나하나를 구별하지 못할 뿐 아니라 입자 하나의 표면을 대상으로 분자 수준 분석을 하기도 어려웠다.

연구팀은 이차이온 질량분석기와 적외선 분광분석기를 동시에 이용해 나노입자와 입자 표면의 유기 분자, 결합상태 등을 분석하는 데 성공했다.

나노입자를 실리콘 웨이퍼 위에 떨어뜨려 자기조립으로 양자점(QD) 마이크로패턴이 형성되게 한 다음 수백 나노미터(㎚=10억분의 1ｍ) 수준의 일차이온빔을 쏴 나노입자와 표면 분자에서 발생한 이차이온을 분석, 나노입자 표면 상태와 결합 분자를 규명했다.

또 적외선 분광분석기를 이용해 나노입자와 표면 분자의 결합방식을 규명, 실제상태에 가장 가까운 나노입자의 표면상태를 확인했다.

이태걸 박사는 "나노입자를 활용하려면 입자 표면 상태를 정확히 파악하는 것이중요하다"며 "이 연구결과는 나노입자 표면의 유기분자를 분자 수준에서 분석, 실제와 가장 가까운 나노입자 표면 상태를 확인할 수 있다는 점에서 의의가 크다"고 말했다.

한상우 교수는 "이 연구결과가 향후 다양한 산업 분야에서 사용될 나노입자의합성과 개질에 필요한 기초분석기술로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 나노분야 국제학술지 '나노스케일'(Nanoscale, 2월 28일)에 게재됐다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>