한국표준과학연구원(원장 신용현)은 이태걸 나노바이오측정센터 박사와 한상우 KAIST 화학과 교수 공동연구팀이 이차이온질량분석기와 적외선분광분석기 이미징을 동시에 이용해 '나노입자 표면의 분자 분석 기술'을 개발했다고 21일 밝혔다.

나노입자는 형상에 변화를 줄 경우 성질도 크게 달라져 바이오, 디스플레이 산업에서부터 의약, 화장품 산업까지 다양하게 활용된다. 때문에 나노입자 뿐만 아니라 입자 표면에 존재하는 분자의 특성을 정확하게 파악하는 것이 중요하다.

하지만 기존 나노입자 분석방법은 나노입자와 용매액이 섞인 샘플자체를 검사해 정확한 분석이 어려웠다.

연구팀은 나노입자를 실리콘 웨이퍼 위에 떨어뜨려 자기조립패턴을 형성하게 한뒤 샘플표면을 이미징해 나노입자 뿐 아니라 입자 표면 분자에 대한 정보를 직접적으로 분석함으로써 정확도를 높였다.

또 이차이온질량분석기를 이용해 나노입자와 입자 표면의 유기분자와의 상호연관성을 분석했다. 적외선분광분석기를 활용, 분자의 결합상태에 따라 달라지는 진동 모드의 차이를 측정하고 분석해 유기분자가 입자 표면에 어떤 형태로 결합하고 있는지 밝혀냈다. 

이번 연구결과는 나노물질분야의 권위있는 학술지인 나노스케일(Nanoscale)에 지난달 28일 게재됐다.

이태걸 표준연 박사는 "이번 연구결과는 나노입자 표면의 유기분자를 분자적 수준에서 분석함으로써 가장 실제와 가까운 나노입자의 표면상태를 확인할 수 있다는 점에서 중요한 의의를 갖는다"고 말했다.

한상우 KAIST 교수는 "앞으로 다양한 산업 분야에서 사용될 나노입자의 합성과 개질에 필요한 기초분석기술로 그 활용이 기대된다"고 말했다.