나노입자를 위한 중성자 전체 산란분석

전문가 제언

○ 미국 국립과학재단의 나노기술에 대한 정의에 의하면 나노기술이 다루는 대상의 크기는 최소 1～100㎚가 되어야 한다. 고로 크기만 생각했을 때 원자의 개수가 수 개 또는 수 백 개의 복합체, DNA, 단백질 등도 나노에 속한다. 이러한 나노기술의 대상이 되는 입자가 나노입자이다.

○ 나노기술을 실현하기 위해서는 나노입자의 제작 및 특성에 대한 연구뿐만 아니라 원하는 기능을 갖기 위해 나노재료를 조작하여 원하는 곳에 원자를 배열하는 방법과 나노 측정방법의 연구가 필요하다. 나노재료의 특성을 측정하기 위해서는 나노크기에 맞는 새로운 측정방법이 개발되어야 한다. 주사형터널링현미경(STM)과 원자간력현미경(AFM)은 나노해상도를 가지고 있으므로 나노입자 분석장치로 사용할 수 있다.

○ 육안으로 볼 수 없을 정도로 작은 나노입자의 결정구조를 확인하기는 쉽지 않다. 그러나 나노결정학기술을 이용한 x-선 싱크로트론으로 3차원의 원자배열을 볼 수 있다. 일반적으로 모든 재료의 기계적 특성은 그 재료의 구조에 의하여 결정된다. 나노입자의 경우에도 특성을 이해하기 위하여 구조해석이 필요하나 크기가 너무 작아서 결정구조 확인이 쉽지 않다는 문제가 있다. 이러한 결정구조해석용 장비로 x-선 싱크로트론과 같은 강력한 장비가 있으나 이런 고가이면서 최첨단의 장비가 세계 몇 곳에만 있다는 것이 실용성을 저하시킨다.

○ 좀 더 보편적인 장비로 쉽게 나노입자 구조분석을 할 수 있는 것이 이 분석에서 설명한 전체산란을 분석하는 편리한 방법인 PDF를 제공하는 푸리에 변환을 이용하는 방법이다. 이와 같이 손쉽게 나노입자의 구조분석을 통하여 특성의 이해와 응용가능분야의 개발은 물론 새로운 특성을 갖는 나노입자의 설계와 제조가 가능해 진다는 장점이 있다.

○ 국내의 몇 대학에서 최근에 나노입자의 구조해석에 관한 연구가 진행되고 있으나 PDF를 이용한 것은 아직 없다. 또한 지난 2010년 말에 준공된 한국원자력원구원의 냉 중성자 연구시설이 2012년 4월부터 일반에 공개되기 시작하여 나노바이오 구조 및 비탄성 산란연구가 탄력을 받을 전망이다.

저자

TH. Proffen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

64(1)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

112~116

분석자

남*우

분석물

• 나노입자를 위한 중성자 전체 산란분석.pdf [242,018 byte]

이미지변환중입니다.