100조분의 1초 단위로 원자·분자 들여다본다

원자력硏, 초고속 원자·분자 분석 시설 구축

초고속 원자·분자 분석 장치 개념도. <<한국원자력연구원 제공>>

(대전=연합뉴스) 이주영 기자 = 원자·분자의 내부 구조와 움직임을 최고해상도 0.01나노미터(㎚=10억분의 1ｍ) 수준에서 10펨토초(펨토초=1천조분의 1초) 단위로 관찰할 수 있는 분석시설이 국내에 처음으로 구축됐다.

한국원자력연구원(KAERI·원장 김종경)은 3년 6개월간 80억원을 투입해 양자빔기반방사선연구센터 내에 '초고속 원자·분자 분석시설'을 완공, 27일 연구원 내 국제원자력교육훈련센터(INTEC)와 제1연구동에서 준공식을 한다고 26일 밝혔다.

이 분석시설은 원자와 분자의 운동을 관찰해 각종 물질의 비밀을 밝혀내고 차세대 신물질을 개발하는 데 활용되는 연구시설로 미국, 일본, 독일, 중국에 이어 세계에서 다섯 번째로 건설됐다.

이 시설은 최고해상도가 원자 크기의 10분의 1 정도인 0.01㎚ 수준이며 시간정밀도도 다른 시설보다 10배 정도 향상된 10펨토초에 달한다.

연구진은 이 시설을 이용하면 일반 카메라로 보던 물체의 움직임을 초고속카메라로 보는 것처럼 더욱 정밀하게 관찰할 수 있다고 설명했다.

연구진은 이 시설이 원자·분자 내부의 구조와 움직임을 정밀하게 관찰하고 분석해 초전도체의 작동원리나 광합성 과정의 고효율 전자 전달과정, 초고속 나노스핀 상호작용 같은 물질의 비밀을 밝혀내는 데 기여할 것으로 전망하고 있다.

또 이런 물질의 원리 규명이 고효율 에너지 물질과 반도체통신 분야의 차세대 물질 개발도 이어져 국가 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대하고 있다.

김종경 원장은 "전 세계에 몇 안 되는 첨단 연구시설을 갖추게 된 것을 자랑스럽게 생각한다"며 "초고속 원자·분자 분석 시설을 통해 다양한 물질에 대한 기초연구가 활성화되길 기대한다"고 말했다.

scitech@yna.co.kr

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