전량 수입 투과전자현미경 국산화…기초지원연 시제품 개발

이동형 | 기사입력 2021/01/21 [10:46]

전량 수입 투과전자현미경 국산화…기초지원연 시제품 개발

이동형 | 입력 : 2021/01/21 [10:46]

 나노 분해능 구현…기술이전 추진"

텅스텐 필라멘트 투과전자현미경
[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
 


   한국기초과학지원연구원은 한철수 박사 연구팀이 전량 수입에 의존하던 '투과전자현미경' 국산화에 성공했다고 21일 밝혔다.

    투과전자현미경은 높은 에너지로 가속된 전자를 시료에 쪼여 시료 내부 구조까지 영상화해 분석할 수 있는 장비이다.

    일본과 미국 4개 제조업체가 세계 투과전자현미경 시장의 97%를 점유하고 있다.

    국내 수입 규모는 1천500억원으로, 기초과학 연구 분야 핵심 장비 중 가장 높은 수준이다.'

전계방출 투과전자현미경으로 관찰한 생쥐 잇몸 조직 시료 이미지
[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
 


    한 박사팀이 개발한 투과전자현미경은 나노미터(㎚·10억분의 1m) 수준의 분해능(식별 능력)을 갖췄다.

    연성 재료 관찰에 적합한 30㎸(킬로볼트)급으로, 낮은 전압에서 세포 등 생체 시료와 그래핀 등 연성 소재를 분석할 수 있다.

    연구팀은 국내 연구 장비 업체에 기술이전을 추진해 상용화할 계획이다. 투과전자현미경 활용을 위한 플랫폼도 함께 개발, 구성품에 대한 신뢰성 평가도 지원한다.

    한철수 박사는 "2025년까지 60㎸급 수차 보정 투과전자현미경 개발을 목표로 핵심 요소기술에 대한 연구를 진행할 계획"이라고 말했다.'

전계방출 투과전자현미경
[한국기초과학지원연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]
 


    이번에 개발된 국산 투과전자현미경은 텅스텐 필라멘트를 전자원으로 사용하는 모델과 텅스텐보다 밝고 수명이 긴 고급형 전계방출 전자원 모델이 있다.

    장비 개발에는 5가지 방향의 기울기를 자유자재로 구현해 시료의 원하는 지점을 관측할 수 있는 '5-자유도 시료 스테이지', 많은 시료를 한꺼번에 자동 분석할 수 있는 '복수 시료 교환 장치' 등 기술이 쓰였다.

    시료를 움직여 관측이 쉽도록 돕는 '고니오미터', 시료 형상을 디지털 이미지로 변환하는 '전자빔 영상 검출기' 등도 핵심 기술이다.
    jyoung@yna.co.kr

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