포항공대 김광수 교수팀, 나노크기 렌즈합성…세계최초
| 기사입력 2009-07-23 15:30
【서울=뉴시스】정옥주 기자 = 포스텍(포항공과대학교) 화학과 김광수(59) 교수팀이 세계 최초로 머리카락 굵기보다 수백배 작은 나노미터(1㎚＝10억분의 1m)급 렌즈 합성에 성공했다고 23일 밝혔다.
이론적 극한치(회절 한계)인 빛의 반파장보다 더 작은 크기를 식별할 수 있는 고해상도를 보여주는 새로운 물리 현상을 밝혀냈다. 빛 파장 길이의 반보다 작은 두 물체 간의 거리는 일반 광학렌즈로는 분간할 수 없다. 이 같은 극한치를 광학적 ‘회절 한계’라고 부른다.
김 교수팀은 나노렌즈가 이 회절 한계를 넘어 빛의 파장(400~700㎚)의 절반보다 더 작은 간격을 식별할 수 있음을 밝혀내 새로운 이론에 기초한 새 영역을 개척했다.
연구팀은 유기물질인 칼릭스하이드로퀴논(CHQ) 분자는 자기 조립을 통해 나노미터 크기의 단면 볼록렌즈를 형성된다는 것을 발견, 렌즈 크기가 빛의 파장과 비슷하게 되면 빛은 회절과 간섭 현상을 통해 곡선 궤적을 그려 렌즈는 매우 짧은 초점거리를 가지게 된다는 점을 입증했다.
나노렌즈의 광학적 특성은 일반 광학 현미경으로 관측하지 못하는 미세 구조의 이미지 해석, 미세 구조 분석을 위한 분석신호의 강화, 나노소자 개발에 필요한 광학적 패턴 등 다양한 활용이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다. 차세대 나노광학소자 개발에도 응용될 전망이다.
연구에는 박사과정 이주영(30)씨와 홍병희 교수(38·성균관대 화학)가 참여했다. 연구 결과는 세계적인 과학저널인 ‘네이처’에 23일 게재됐다.
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