국내 연구진이 세계 최초로 물투과창 영역에 근접한 아토초 극자외선 광원을 발생시키는 데 성공했다. 생체 현상의 근본적인 움직임을 관찰할 수 있는 초고속 나노·바이오 현미경 개발에 한 걸음 다가서게 될 전망이다.
광주과학기술원 고등광기술연구소 초강력레이저연구실(실장 정태문)은 지식경제부 정보통신연구기반구축사업의 `극초단 광양자빔 연구시설 설치 운영사업`의 지원을 받아 이 같은 결과를 냈다.
이 성과는 네이처 자매지인 `네이쳐 커뮤니케이션즈` 최신호에 게재됐다. 연구에는 1000조분의 1크기인 펨토초 초강력 레이저가 이용됐다. 수분에 흡수되지 않는 물투과창 영역의 아토초(100경분의 1) 극자외선은 초고속 나노·바이오 영상기술 개발에 필수적인 광원이다.
이 기술을 이용하면 살아있는 세포의 시간적 변화를 측정할 수 있다. DNA와 RNA의 생체 정보 전달 체계, 세포 내 에너지 전달 과정, 유전자의 파괴 및 복구 과정 등 생체 현상의 근본적인 움직임을 관찰할 수 있다. 기존 전자 현미경을 활용한 정적인 물질 분석 방법에서 벗어나, 초고속 X선 회절 등을 이용한 시분해 측정으로 나노 구조의 형성 및 나노 소자의 동작 특성을 파악할 수 있는 장점이 있다.
정태문 초강력레이저연구실 실장은 “나노 구조 및 소자의 특성을 시공간적으로 원자 단위로까지 분해할 수 있다”며 “물질 변화 과정에 대한 근본적인 탐구가 가능할 것”으로 기대했다.
광주=서인주기자 sij@etnews.com