전자부품연구원(KETI)은 2차원 영상기반 광산란 신호해석기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
이 기술은 광산란 현상(빛의 경로와 세기가 바뀌는 물리적 현상)을 이용해 나노입자 크기를 계측하거나 광학소재·세포·바이오 물질 특성 등을 측정하는 것이다.
KETI에 따르면 기존에는 레이저를 시료에 조사해 발생되는 광산란 신호를 1차원 광검출기로 분석하는 점 단위 측정방식을 활용했다.
이 경우 레이저에 의한 시료의 변성 등 측정과정 중 발생하는 양상을 총체적으로 분석할 수 없었다.
윤범진 KETI 박사 연구팀이 개발한 기술은 디지털카메라를 활용해 2차원 실공간에서 광 산란 신호를 측정하고 2차원 '퓨리에 해석기법'으로 분석하는 원리다. 퓨리에 해석기법은 실공간과 역공간 간의 정보를 변환하고 해석하는 기술이다.
이에 시료 변화를 영상을 통해 직관적으로 확인할 수 있고, 역공간을 활용하는 1차원 해석기술의 여러 한계점을 극복해 광산란 해석기술 응용범위를 크게 넓힐 수 있다고 KETI는 강조했다.
아울러 기존 레이저와 광검출기 대신 범용 광원과 디지털카메라를 사용하기 때문에 조작이 간편하고 유지보수도 절약할 수 있다.
측정에 소요되는 시간도 줄여 수 나노(㎚) 크기 측정에 최소 30분 이상 소요되던 것을 5분 이내로 단축할 수 있다.
KETI는 나노입자분석뿐만 아니라 바이오물질과 세포 활동도, 미세먼지 농도 측정, 디스플레이 품질 측정, 공정 모니터링 분석 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 원천기술이라며 후속 연구를 통해 응용 범위를 넓히겠다고 밝혔다.
윤범진 박사는 “퓨리에 해석을 통해 얻은 정보로 산란신호의 시공간적 변화를 추출해 분석하는 것이 기술의 핵심”이라며 “앞으로 광산란신호 응용분야가 크게 확대될 수 있을 것”으로 기대했다.
윤건일 전자/부품 전문기자 benyun@etnews.com
