첨단 소재 '양자점' 옷 입은 채로 몸무게 쟀다 작성일 03-12 17 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="ZcFFkwXSJ3"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="30f45b9b17bb19bbdb20f34e864fc76a6b0a74e5b1076f39d0afef636b4e2108" dmcf-pid="5k33ErZvJF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="서종철 포스텍 화학과시스템생명공학부 교수(가운데) 연구팀. 왼쪽과 오른쪽은 각각 박상황·노동연 화학과 석박통합과정생. 포스텍 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/dongascience/20260312144946001erex.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="XoIIQRwaL0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/dongascience/20260312144946001erex.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 서종철 포스텍 화학과시스템생명공학부 교수(가운데) 연구팀. 왼쪽과 오른쪽은 각각 박상황·노동연 화학과 석박통합과정생. 포스텍 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4e9fac6f336a70eabb2031d0314e3eb9944dd9dc507111b49e7a4656968e0791" dmcf-pid="1E00Dm5TJt" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 첨단 소재인 양자점의 특성을 빠르고 정확하게 측정하는 방법을 찾아냈다.</p> <p contents-hash="1124fa29556e49a2cc02e7de9f78a2a7ce4e55847b6bc60e02bc4f27e316d04b" dmcf-pid="tDppws1yJ1" dmcf-ptype="general"> 포스텍은 서종철 화학과·시스템생명공학부 교수와 신승구 화학과 교수팀이 임성준 대구경북과학기술원(DGIST) 나노기술연구부 선임연구원과 함께 레이저로 양자점의 주요 특성을 한 번에 정확히 파악할 수 있는 방법을 개발했다고 12일 밝혔다. 연구결과는 올해 1월 2일(현지시간) 국제학술지 '애널리티컬 케미스트리'에 공개됐다.</p> <p contents-hash="c716400d1549357f69fa99a87fe8fa70d11cbc25f4c4b50dad92e7b4d49a4177" dmcf-pid="FwUUrOtWR5" dmcf-ptype="general"> 양자점은 수 나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m) 크기의 작은 반도체 결정으로 입자 크기에 따라 빛의 색이 달라진다. 디스플레이와 태양전지 등 다양한 첨단 분야에 두루 사용된다. 양자점의 수명을 늘리고 성능을 향상하기 위해 보통 양자점 표면을 '리간드'라는 분자로 감싼다.</p> <p contents-hash="15e0f6dd1b93c810f9b6e1af465c9050ea00b79671c748f49b9e11000f1ded27" dmcf-pid="3ruumIFYMZ" dmcf-ptype="general"> 리간드의 개수에 따라 양자점의 발광 효율이나 화학 반응성이 크게 달라지기 때문에 양자점을 제대로 이해하고 활용하려면 질량과 리간드 수를 정확히 파악하는 것이 중요하다.</p> <p contents-hash="6174a39d43d48aaa792071f0d5dc59e9442fbc01d4dff7ca29ff95d674564a54" dmcf-pid="0m77sC3GiX" dmcf-ptype="general"> 기존 방법으로는 입자 질량과 리간드 수를 동시에 정확히 측정하기는 쉽지 않다. 양자점 질량을 측정할 때 쓰이는 강력한 레이저가 리간드를 일부 떨어뜨려 정확한 질량 측정을 방해한다. 옷을 입은 몸무게를 재려고 체중계에 올라서는 과정에서 옷이 벗겨지는 상황과 비슷하다. 이 때문에 양자점의 질량과 리간드 수를 서로 다른 방법으로 측정해야 한다.</p> <p contents-hash="cc35d8ab7f0de5ce53ba4ccafab187a88235149f5de54b78542406d7021c18c0" dmcf-pid="pszzOh0HnH" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 전자를 끌어당기는 성질의 정도를 뜻하는 전기음성도를 활용해 문제를 해결했다. 레이저 때문에 에너지 수준이 높아지는 양자점의 전자를 전기음성도가 큰 불소화 포르피린(TPFP)이라는 물질이 빠르게 받아들이도록 설계했다.</p> <p contents-hash="3f8a0d96dc38ee02e3240c62ebe4291f6f9cee88fb70ca9710bfefc66f534d78" dmcf-pid="UOqqIlpXMG" dmcf-ptype="general"> 불소화 포르피린은 질량 측정에 필요한 현상인 양자점의 이온화가 저출력 레이저로도 쉽게 일어나도록 유도했다. 레이저 출력을 줄여서 리간드가 떨어져 나가는 문제를 해결한 것이다.</p> <p contents-hash="57e3a3caa1a64531f1e0d4cc711ee047cb187d7f6737a5eb66f7ec03864eb8d6" dmcf-pid="uE00Dm5TJY" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 개발한 방법으로 크기가 다른 리간드로 감싼 양자점의 질량 차이를 정밀 분석해 리간드 수와 양자점 크기를 동시에 정확히 계산하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="74b74cd4f29bf8668d77276af308349a080d80160ceb094216aa47f510e7292f" dmcf-pid="7Dppws1yLW" dmcf-ptype="general"> 연구성과는 양자점 기반의 디스플레이와 태양전지 소재 특성을 빠르고 정확하게 파악하는 데 활용될 것으로 기대된다. 적은 양의 시료만으로도 측정이 가능해 희소하거나 가격이 높은 나노소재 연구에 유리하다는 설명이다. 양자점 표면의 화학반응을 실시간으로 정밀 추적할 수 있어 신약 개발과 생체 진단용 나노소재 연구에도 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="39d12ca68c57cc45e782e9433b9f0bd557553dfb3ae5df106dd29973381b89e5" dmcf-pid="zwUUrOtWey" dmcf-ptype="general"> 서 교수는 "기존 통념을 뒤집고 리간드가 붙은 채로 양자점을 이온화해 질량을 분석할 수 있다는 사실을 증명했다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="bc0d26c21a90577f46e4aa3a8c07f5f0194d219f6a18816783f539d890cf6e3b" dmcf-pid="qruumIFYeT" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi.org/10.1021/acs.analchem.5c06291</p> <p contents-hash="d9863736a5e82963018585e05126ef27f00986ca6d4cf18101f2cc47ae0b0db6" dmcf-pid="Bm77sC3Gdv" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [체험기] 택시·배달은 AI로, 통화는 더 또렷하게…갤럭시S26울트라·버즈4 03-12 다음 [유미's 픽] KT·LG CNS와 손 잡은 팔란티어, 韓 기업과 협업 확대 나선 이유는 03-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
