김동언 교수·신현준 박사 연구팀···미국·독일 이어 세번째
우리대학 김동언(물리) 교수와 포항가속기연구소 신현준 박사 연구팀은 원광대 윤권하 교수 연구팀, VMT(대표: 김진곤)와의 협력연구를 통해 산업자원부의 지원을 받아 50㎚까지 구분해 낼 수 있는 X선 현미경을 미국과 독일 등에 이어 국내 최초로 개발하는데 성공했다.
김 교수 연구팀이 개발한 이 현미경은 파장이 2.3~4.4㎚ 영역의 X선을 이용하는 것으로, 광학현미경과 전자현미경의 단점을 극복한 새 현미경이다. 기존의 광학현미경은 살아있는 세포를 관찰할 수는 있지만 파장이 긴 가시광선을 이용하므로 1㎛(100만분의 1m) 크기보다 작은 구조물은 관찰할 수 없다. 이론적으로는 파장이 짧을수록 더 작은 영역까지 관찰이 가능하기 때문에 전자현미경의 확대배율이 가장 높다. 그러나 전자현미경은 세포를 죽여야 하는 단점이 있다.
김 교수는 “X선은 가시광선보다 파장이 10배 이상 짧아 1㎛ 이하 세포 구조물을 살아있는 채로 관찰할 수 있다”며 “특히 이 영역의 파장은 산소와 탄소의 흡수도가 크게 차이나 세포 관찰에 매우 유리하다”고 밝혔다. 세포는 산소가 주성분인 물과 탄소로 만들어진 단백질 등으로 이뤄져 있다. 그러므로 이 영역의 X선으로 세포를 찍으면 물과 세포 구조물이 확연히 구분된다. 이 파장의 X선이 이른바 ‘물의 창’(water window)으로 불리는 것도 이 때문이다.
김 교수는 “금속망을 촬영해서 50㎚의 분해능을 얻어내는데 성공했다”며 “ 앞으로 바이오, 의학 분야의 연구자들과 세포에 대한 연구를 추진할 것이며, 이 현미경은 신소재 물질의 특성 연구에도 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
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