국내 연구진이 분자가 레이저와 상호 작용할 때 회전 상태에 따라 각기 다른 운동궤적을 나타낸다는 사실을 밝혀냈다.
울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 조범석 자연과학부 교수팀이 레이저장(비공명 광학정상파) 영향 아래에 놓인 비극성 분자(전하 분포가 균일해 극성을 띠지 않는 분자)는 회전양자 상태에 따라 운동궤적이 달라진다는 것을 확인했다고 6일 밝혔다. 이를 역으로 이용하면 회전양자 상태별 분자 분리 기술로 응용할 수 있다.
분자는 각각 회전양자 상태에 따라 자유롭게 움직이지만 레이저장과 상호작용하면 유도된 극성을 띠게 된다. 유도된 극성 분자는 특정 방향(레이저장의 편광 방향)으로 정렬하고 이동하는 변화가 생긴다.
조 교수팀은 회전양자 상태에 따라 달라지는 분자정렬과 운동궤적 변화를 정확히 파악했다. 레이저장 세기에 따라 달라지는 분자정렬 효과와 정확한 편극률을 토대로 분자 분산 실험 결과를 해석했다.
조범석 교수는 “레이저장에 의해 정렬된 분자의 분산을 정확히 규명하는 것은 분자 운동 제어뿐만 아니라 비극성 분자를 회전 상태에 따라 분리할 수 있는 기술 개발의 초석이 될 수 있다”면서 “서로 다른 양자 상태로 분포하는 이성질체를 분리해 각각 반응동역학을 연구하는 후속 첨단 연구를 비롯해 응용 범위가 넓다”고 말했다.
이번 연구는 '사이언스 어드밴시스' 3일자에 게재됐다. 연구 수행은 UNIST 기초과학연구소 연구비지원사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업, 이공학개인기초연구지원사업, 글로벌박사양성프로그램(GPF)의 지원으로 이뤄졌다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
