머리카락 625분의1 굵기 관찰 나노렌즈 개발

국내 연구진이 머리카락의 약 625분의 1 굵기까지 물체를 볼 수 있는 나노렌즈를 개발했다.

미래창조과학부는 한국전자통신연구원(ETRI) 그래핀소자창의연구센터장인 최춘기 박사 연구팀이 160나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 크기까지 물체를 관찰할 수 있는 '나노 이미징 렌즈'를 개발했다고 18일 밝혔다.

미래부에 따르면 160㎚는 평균 100마이크로미터(㎛·100만분의 1ｍ)인 머리카락 굵기의 625분의 1에 해당한다.

그동안 광학현미경은 배율을 아무리 높여도 빛의 회절한계(물체가 작을수록 빛이 많이 퍼지고 휘는 성질) 때문에 머리카락 굵기의 약 500분의 1, 세균의 약 5분의 1∼50분의 1 크기인 200㎚의 물체를 볼 수 없었다.

이처럼 작은 물체를 보려면 전자현미경이나 엑스레이 등을 사용해야 하는데, 이를 위해서는 시료를 자르거나 코팅하는 등 변형·파괴해야 하므로 시료의 재사용이 불가능하다는 문제점이 있다.

연구팀은 백금으로 코팅된 '카본나노튜브 숲'으로 만든 나노렌즈를 이용해 가시광선 영역에서 160㎚ 간격으로 떨어져 있는 2개의 막대 모양이 뚜렷이 보인다는 것을 실험으로 증명했다.

최춘기 박사는 "이번 이미징 렌즈 기술 개발로 향후 3차원 분자구조까지 볼 수 있는 기술수준에 근접하는 기회를 확보했다"며 "관련 나노렌즈 개발에 지속적으로 힘쓸 계획이다"고 말했다.

이번 연구는 미래부와 한국연구재단에서 지원하는 나노·소재원천기술개발사업으로 수행됐으며, 연구 결과는 영국 왕립화학회의 세계적 국제학술지인 '나노스케일'(Nanoscale) 4월 28일자에 게재됐다.