사진제공=DGIST
[대구·경북=일요신문] 안대식 기자 = DGIST(총장 손상혁)는 동반진단의료융합연구실 김현민 선임연구원 연구팀이 연세대 안종현 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대표적 원자적층 구조 2차원 물질인 이황화몰리브덴(MoS2)의 극초속 움직임을 300㎚(나노미터)의 해상도로 분석할 수 있는 ‘순간 2차 고조파 이미징 시스템’을 개발했다고 28일 밝혔다.
이번에 연구팀이 개발한 순간 2차 고조파 이미징 기술은 결정상의 물질에서 대칭이 깨지는 지점에서 프로파 파장의 절반에 해당하는 파장이 생성됨을 이용, 다른 파장을 가진 펌프파에 의해 이동된 전자와 격자간의 반응으로 생성되는 약 1011㎐(1㎐는 1초에 1번 진동) 단위의 소리 발생을 측정할 수 있다.
지금까지 원자 단위 2차원 구조체에서 펨토초(1000조분의 1초) 단위의 극초속 전자 움직임이나 관련된 소리 발생을 측정하기 위해서는 펌프-프로브 방식으로 구성된 펄스파를 소재에 쏴서 발생하는 프로브 파의 흡수나 반사의 변화를 측정해 분석했다.
하지만 이 경우에는 변화되는 신호가 작아서 신호대 잡음비를 늘리기 위해 측정 시간을 늘리고 고성능 신호 증폭기를 사용해야 하는 번거로움이 있었다.
또 이러한 방법에 사용되는 레이저는 에너지가 높아 레이저의 초점 사이즈를 수㎛(마이크로미터) 미만으로 조절할 경우 샘플 손상 및 박리 현상을 야기할 수 있고, 샘플 사이즈가 작을 경우 분석에 한계가 있는 등 이를 보완하는 연구가 최근 10여 년 동안 국내외적으로 진행돼왔다.
연구팀은 샘플의 손상을 줄이는 동시에 레이저 초점 사이즈를 줄일 수 있도록 기존의 순간흡수방식 분광기에서 사용되던 레이저 출력을 수천 배에서 수만 배 정도로 줄이고, 실시간으로 시각화하기 위해 고성능 스캐닝 시스템을 적용했다.
자연계에 존재하는 이황화몰리브덴 결정을 스카치테이프 박리법을 이용해 원자 층으로 만들고, 레이저와의 접촉 시 발생하는 열을 원활히 배출하기 위해 알루미나 층을 샘플 위에 얇게 도포해 대물렌즈에 최적화시켰다.
1.04㎛ 크기의 근적외선 파장을 프로브파로 이용해 레이저의 물질 투과도를 높이고 이에 따라 발생하는 2차 고조파 파장이 초록색(520㎚)의 가시광선 영역에 위치하게 해 펌프파와 결합하면 2차원 물질의 밀집된 에너지 밴드의 이온화 에너지 부근 영역까지 전자의 움직임을 분석할 수 있도록 효율을 극대화했다.
또한 시간분해 기능을 뺀 2차 고조파 이미징 시스템을 4파 혼합파 이미징 기능과 결합해 화학증기 증착법을 응용해서 제조한 이황화몰리브덴의 적층구조 분석에 적용해 육각, 삼각 별 모양 등의 다양한 구조 분석에 유용하게 쓰일 수 있음을 증명했다.
연구팀이 광학 현미경으로 개발한 순간 2차 고조파 이미징 시스템은 2차원 구조의 소재뿐 아니라 페로브스카이트, 퀀텀 닷 등 에너지 소재 및 촉매의 효율을 결정하는 전자의 수명 연구에 적용할 경우 관련 소재 및 소자 단계 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
DGIST 동반진단의료융합연구실 김현민 선임연구원은 “순간 2차 고조파 이미징 기술을 이용해 대량생산되는 재료의 전자-홀 움직임 분석을 동시다발적으로 시각화할 수 있어 나노 신소재 기반 원천기술 개발에 크게 기여할 수 있을 것”이라며 “확보된 고해상도 실시간 분석 기술을 물리적 회절제약 환경 분석으로 확대해 초정밀 에너지 및 광소자 개발 연구를 진행하겠다”고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 13일자 표지논문(Frontispiece)과 네이처의 자매지인 ‘엔피지 아시아 머터리얼즈(NPG Asia Materials)’ 9일자 온라인판에 각각 게재됐다.
# 영남대 김정숙 교수, (사)한국패션일러스트레이션협회 회장 선출
영남대 의류패션학과 김정숙 교수
영남대학교 의류패션학과 김정숙(57) 교수가 (사)한국패션일러스트레이션협회 제12대 회장으로 선출됐다. 임기는 오는 3월부터 2020년 2월까지다.
(사)한국패션일러스트레이션협회는 국내 패션 관련 대학교수 및 강사, 일러스트레이터, 디자이너로 구성된 국내 유일의 패션일러스트레이션 연구·전시 단체로 1995년 창립됐다.
협회는 패션일러스트레이션의 종합적 예술성과 산업성을 고부가가치 패션문화로 고양시키고, 글로벌화를 목표로 국내 및 해외 전시와 연구, 산학협력 등 다양한 활동을 주도하고 있다.
이밖에도 ‘국제패션일러스트레이션 공모전’을 개최하는 등 차세대 패션일러스트레이터 발굴과 육성을 위해 다양한 사업을 펼치고 있다.
김정숙 교수는 (사)한국패션문화협회 제15대 회장과 (사)인터패션아티스트협회 회장을 역임했으며, (사)한국패션일러스트레이션협회 회장에 선출됨에 따라 ‘2018 국제패션일러스트레이션 공모전’ 조직위원장으로 활동하게 된다.
# 호산대 김재현 부총장, 명장 석좌교수 초청 간담회 열어
호산대 김재현 부총장
호산대학교 김재현 부총장은 지난 26일 대구 동구 소재 퀸벨 호텔 4층 애플홀에서 호산대 명장 석좌 교수들을 초청해 간담회를 가졌다.
이날 행사에는 우용달 기계명장, 이치우 항공분야 명장, 임호순 미용명장, 이충호 보일러 명장, 최원회 이용명장, 김복연 한복명장, 윤태호 농기계명장, 박정열 귀금속 명장, 최옥자 천연염색 명장, 장지태 표면처리 명장 등 10명의 명장 석좌교수들이 참석했다.
이번 간담회에서는 지역 밀착형으로 고숙련 명장 도제식 실무 교육과정에 대해 논의를 했다.
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