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[IT뉴스]분자 미세 구조까지 정밀분석…기초지원硏, ‘차세대 표면질량분석기’ 개발

온카뱅크관리자

2025-11-25 11:37:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 나노소재·생체시료 표면분석 새 패러다임 제</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="XQ9MeGjJXZ">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="efe8c9259fd082689d25a965f93197d8c448f400440e4b6ea6936868b77df369" dmcf-pid="Zx2RdHAiYX" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구결과가 게재된 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 ‘Analytical Chemistry’ 11월 표지.[KBSI 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/25/ned/20251125113657356glwv.png" data-org-width="640" dmcf-mid="GGHU7k4qY1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/25/ned/20251125113657356glwv.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구결과가 게재된 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 ‘Analytical Chemistry’ 11월 표지.[KBSI 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3afe1bbd154d8526172fb0fbf3bd44143be4293b7149d616a82202b2709e34d1" dmcf-pid="50HU7k4qZH" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 표면에 결합된 분자의 미세한 구조 차이까지 정밀하게 구분할 수 있는 차세대 표면분석 장비를 자체 개발했다. 이 장비는 질량분석(tandem MS)과 레이저 분광(Laser Spectroscopy)을 하나의 시스템에서 통합 구현, 표면에 결합된 분자의 구조 정보와 광학적 특성을 동시에 분석할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="7d71793fed9c4aafe45b60202172e78161d387de45747f4e23851db01ad0bd2d" dmcf-pid="1pXuzE8BZG" dmcf-ptype="general">한국기초과학지원연구원(KBSI) 연구장비개발부 최창민 박사 연구팀은 질량은 같지만 구조가 다른 이성질체(surface-bound isomers)를 식별할 수 있는 사중극자 이온트랩 결합형 비행시간형 이차이온질량분석기(QIT-ToF-SIMS) 개발에 성공했다고 25일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="cdfe2f7f1f8cd5d55f9e28c2144f3c7999ddfe148c63567e0ffd83104164edd5" dmcf-pid="tUZ7qD6bHY" dmcf-ptype="general">기존 비행시간형 이차이온질량분석기는 시료 표면에서 방출된 이차이온의 질량 정보를 측정해 조성과 분포 분석에는 우수했으나, 질량이 같은 이성질체의 구조적 차이를 구별하기에는 한계가 있었다. 이로 인해 생체분자, 기능성 유기소재, 표면개질 고분자 등 다양한 소재의 정밀 구조 분석이 어려웠다.</p>
          <p contents-hash="f7ed8d5cea60fbd2b5be84034dcca584d942b4296a9b4ceb3739fa061918e0c7" dmcf-pid="Fu5zBwPKGW" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 ToF-SIMS 시스템에 사중극자 이온트랩(Quadrupole Ion Trap)을 결합하고, 선택적 모분자 이온 격리 기술과 탄뎀 질량분석을 도입해 표면에서 기원한 분자의 결합 정보를 정밀하게 해석할 수 있도록 했다. 여기에 레이저 광분해 분광 기능까지 더해 기존 장비로는 불가능했던 분자의 광물리적 특성까지 동시 규명할 수 있도록 했다.</p>
          <p contents-hash="91acad64fcdbd068e37812cb3b371fd15f8901f43165c39cf9e0c2f857575c4e" dmcf-pid="371qbrQ95y" dmcf-ptype="general">이를 통해 연구팀은 시료 표면에서 방출된 분자 이온을 포집한 뒤 SWIFT 기술을 이용해 원하는 이온만 선택적으로 분리·격리하고, 이어서 탄뎀 질량분석(MS/MS)과 레이저 광분해 분광까지 한 시스템 내에서 연속 수행할 수 있는 통합 분석 환경을 구축했다.</p>
          <p contents-hash="a68ef570c724b684d62f1108af6601acf5dcd8d9cfabe9b5b2097723610622a3" dmcf-pid="0ztBKmx2HT" dmcf-ptype="general">특히 대표적인 유기염료인 로다민 B와 로다민 6G를 모델로 적용, 두 분자가 질량은 동일하지만 구조가 다른 이성질체임을 명확하게 식별하는 데 성공했다. 이는 세계 최초로 표면 결합 이성질체를 탄뎀 질량분석과 레이저 분광 분석을 통해 직접 구분한 사례로, 차세대 표면분석 기술의 새로운 기준을 제시하는 성과로 평가된다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="60aed4b88f5224496674e705f01142466256a9da63a209ec4aa8e887846a9ba7" dmcf-pid="pqFb9sMVYv" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KBSI 백지영 (왼쪽)기술원과 최창민 박사.[KBSI 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/25/ned/20251125113657643ulgq.jpg" data-org-width="396" dmcf-mid="HzTt3aKpG5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/25/ned/20251125113657643ulgq.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KBSI 백지영 (왼쪽)기술원과 최창민 박사.[KBSI 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="6c1a1897de4a42144cd93f028b670ed1c0a648e8ad7f4cba12c0a62b9e97cb12" dmcf-pid="UB3K2ORfXS" dmcf-ptype="general">이번에 개발된 QIT-ToF-SIMS 기술은 질량·구조·광학 특성을 동시에 확보하는 차세대 다차원 표면분석 플랫폼으로, 생체분자·유기소재·반도체 소자 등 극미량·나노 수준의 표면 반응성과 구조 차이를 정밀하게 측정할 수 있다. 특히 대기·습도 등에 민감한 시료에서도 높은 안정성과 재현성을 확보해, 나노소재 연구·반도체 공정 평가·생체조직 표면 분석 등 첨단 분야에서 폭넓게 활용될 전망이다.</p>
          <p contents-hash="6c7b30cc185cd7ebc84e4f2a6cfc035538b1ae86ef2655fffae880408eea5c3a" dmcf-pid="ub09VIe41l" dmcf-ptype="general">최창민 박사는 “이번 연구는 표면분석의 한계를 넘어, 질량분석과 분광분석을 융합하여 분자의 구조와 광학특성을 동시에 규명할 수 있는 새로운 분석 패러다임을 제시한 것”이라며 “향후 복잡한 생체시료나 나노소재 등 다양한 분야의 정밀 표면분석에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="74c11d4f508dae469f6a7bc7f1e2d35b366f7a608f17295a7d7262f8d4ef1f32" dmcf-pid="7Kp2fCd8Gh" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 ‘Analytical Chemistry’에 11월 6일 온라인 게재됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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