표준연·KAIST, 나노입자 표면 분석 신기술 개발

↑ 한국표준과학연구원 나노바이오측정센터 이태걸 책임연구원이 나노입자 표면 분석에 사용되는 이차이온질량분석 장비의 측정원리를 설명하고 있다. <사진 = 한국표준과학연구원>

한국표준과학연구원(KRISS) 나노바이오측정센터 이태걸 책임연구원과 KAIST 화학과 한상우 교수 공동연구팀이 이차이온질량분석기와 적외선분광분석기 이미징을 동시에 이용한 ‘나노입자 표면의 분자 분석 기술’을 개발했다.
나노입자는 형상에 변화를 줄 경우 성질이 크게 달라지는 특징이 있다. 나노입자의 이같은 특성을 활용해 바이오, 디스플레이 산업에서부터 의약, 화장품 산업까지 다양한 분야에 사용되고 있다.
다방면에 사용되는 나노입자의 성질이나 독성 유무를 파악하는 것은 중요한데 나노입자 뿐 아니라 입자 표면에 존재하는 분자의 특성을 정확하게 파악하는 것이 필수적이다.
기존 나노입자 표면 분석방법은 나노입자와 용매액이 섞인 샘플 자체를 검사하는 방법으로 이뤄져 정확한 분석이 어려웠다. 이같은 문제를 해결하기 위해 연구팀은 나노입자를 실리콘 웨이퍼 위에 떨어뜨려 자기조립패턴을 형성하게 만든 뒤 샘플표면을 이미징해 나노입자와 입자표면 분자에 대한 정보를 직접적으로 분석하는 방법을 개발했다.
연구팀은 이차이온질량분석기를 이용해 나노입자와 입자 표면의 유기분자와의 상호연관성을 분석했다. 동시에 적외선분광분석기를 이용해 분자의 결합상태에 따라 달라지는 상태를 측정, 분석해 유기분자가 입자 표면에 어떤 형태로 결합돼있는지를 밝혀냈다. 이차이온질량분석기, 적외선분광분석기 두 가지 분석 기술을 동시에 사용해 분석 정확도를 높였다. 이번 연구결과는 나노물질분야 국제학술지인 나노스케일에 지난달 28일 게재됐다.
[이영욱 기자]