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NEW 물리학과 안영환 교수팀, 고해상도 수중 이온 검출센서 개발
- 2014-12-03
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우리 학교 안영환(물리학과·에너지시스템학과, 사진)교수 연구팀이 탄소나노튜브를 이용한 고감도 ·고해상도 수중 이온 센서를 세계 최초로 개발했다. 이 연구 결과가 실린 논문은 미국 물리학회(AIP) 대표 학술지인 의 12월1일판 표지논문으로 선정됐다
안 교수 연구팀은 탄소나노튜브 기반의 트랜지스터 소자에 광전 현미경 기술을 접목하여 탄소나노튜브 주변의 이온 분포를 고해상도 영상으로 검출하는데 성공했다고 밝혔다. 그동안 관련 연구자들은 액체 내에 존재하는 고해상도 이온분포에 대한 정보를 얻는 데 어려움을 겪어왔다. 예를 들어 금속 탐침 등을 사용하여 이온의 분포를 조사하려고 하면 탐침 자체에 의해 측정하려는 이온의 분포가 변화했기에 연구에 어려움이 있었다.
안영환 교수팀은 탐침 대신 이온 분포에 영향을 주지 않는 레이저를 이용하여 이 문제를 해결하는 데 성공했다. 레이저는 전하를 갖지 않아 이온의 분포에 영향을 주지 않음에 착안한 것. 실제로 광전 현미경으로 탄소나노튜브 주변의 이온 분포를 나노스케일로 영상화할 수 있었으며, 공기 중 이산화탄소의 용해에 의해 발생하는 이온 변화 추이 역시 실시간으로 측정할 수 있었다.
탄소 나노튜브를 이용한 고해상도 이온 검출 영상
안영환 교수는 “수중 이온의 분포에 대한 정확한 이해를 통해 다양한 화학 및 생물학적 반응 연구와 새로운 고감도 수중 센서를 개발하는데 기여할 수 있을 것으로 본다”고 이번 연구성과의 의의를 설명했다.
이번 연구에는 지난 8월 우리 학교 물리학과에서 박사학위를 취득한 박재구 박사가 제1저자로 참여하였으며 물리학과·에너지시스템학과의 이순일, 박지용 교수가 공동연구자로 참여했다.