- 과학향기 Story
- 에피소드
에피소드
적외선 분광 기술 민감도 높인 메타물질 개발
<KISTI의 과학향기> 제3653호 2021년 06월 07일한국기계연구원과 울산과학기술원(UNIST)은 적외선 분광 기술의 민감도를 높인 메타물질(자연계에 존재하지 않는 새로운 광학 특성을 가진 물질)을 개발했다.
적외선 분광 기술은 적외선을 이용해 빛을 쫴 반사되거나 투과한 빛의 스펙트럼을 분석해 물질 성분을 분석하는 기술이다. 검사 대상 물질의 분자가 적외선의 특정 주파수를 흡수하는 특성을 이용해 반사된 빛의 패턴으로 성분을 확인하는데, 검출하려는 물질이 극미량만 포함돼 있으면 검출 신호인 빛의 세기에 차이가 거의 없어 분석이 쉽지 않다.
이번에 개발한 메타물질을 활용하면, 메타물질 표면의 미세한 구조가 빛 에너지를 모았다가 한꺼번에 쫴줄 수 있어, 적은 양으로도 의미 있는 결과를 얻을 수 있다. 기존 적외선 분광 기술보다 검출 신호를 100배 이상 높일 수 있다고 연구팀은 설명했다.
메타물질은 금속과 절연체, 금속을 순서대로 쌓아 올려 십(十)자 모양으로 만들었다. 가운데 절연체 부분은 두께를 10㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 수준으로 얇게 만들고 분자가 근접장(국소 부위에 머무르는 빛)에 최대한 노출되도록 해 분자의 빛 흡수가 늘어나도록 설계했다.
기존에는 메타물질 표면에 미세 구조를 만들기 위해 값비싼 고해상도 빔 리소그래피 공정이 필요했지만, 이번에 개발한 메타물질은 나노 임프린트 공정과 건식 식각 공정만으로 쉽게 제조할 수 있어 대량 생산이 가능하고 경제성도 높다.
적외선으로 생체 분자, 유해 물질, 가스 등을 검출하는 센서 기술에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
추천 콘텐츠
인기 에피소드
-
- 망막의 모든 영역을 2.3초 안에 이미징하는 기술
- 2.3초 안에 망막의 모든 영역을 3차원으로 이미징할 수 있는 기술이 나왔다. KAIST 기계공학과/KI헬스사이언스연구소 오왕열 교수 연구팀이 세계 최초로 사람 망막의 넓은 영역에서 초점 위치뿐만이 아니라 초점에서 벗어난 위치에서도 세포 수준 고해상도 이미징이 가능한 기술을 개발했다. 망막은 안구의 렌즈를 통해 이미징해야 하기 때문에 안구 렌즈의 ...
-
- 지퍼에 옷이 끼었을 때 쉽게 빼는 법 / 왜 우리집 얼음은 투명하지 않을까?
- ◈ 지퍼에 옷이 끼었을 때 쉽게 빼는 법이불커버나 바지의 지퍼에 천이 끼어 고생해 본 분들이 가끔 있을 것이다. 대개 지퍼는 한번 물리면 좀처럼 빠지지 않고 같은 자리에서 반복해서 물리게 된다. 이 때 간단한 일자 드라이버를 준비하여, 지퍼와 끼인 천 사이에 넣고 헝겊을 잡아 당긴다. 포인트는 드리이버를 약간 비틀면 되는데, 이렇게 하면 지퍼의 슬라이...
-
- 세균 유전자 언제든지 억제할 수 있는 바이오 도구 개발
- KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 그람 음성균과 양성균 모두를 포함한 다양한 박테리아에서 표적 유전자를 효과적으로 억제할 수 있는 신규 sRNA 도구를 개발했다. 박테리아는 우리 일상에서 김치, 된장, 술 등 식품에 활용되어 왔을 뿐만 아니라 최근에는 대사 공학을 통해 플라스틱, 영양제, 사료, 의약품 등을 생산하는 산업용 세포 공장으...