라만 분광법에 의한 미세조류 검출

전문가 제언

○ 미세조류(microalgae)는 이산화탄소를 바이오연료, 식품, 사료 등 가치가 매우 높은 생리 활성분자로 변환 시킬 수 있는 진핵 광합성 미생물로 단백질, 지질, 색소 그리고 이차 대사물질의 우수한 생산체이다. 이에 따라 본고에서는 미세조류 검출과 관련된 분야에서 최근에 기술적으로 매우 진보되고 있는 라만 미세 분광법의 응용을 검토하고 있다.

 

○ 라만 분광법으로는 공진 라만 분광법(RRS), 표면 증강 라만 분광법(SERS), 공초점 라만 분광법(CRS), 코히런트 반 스토크스 라만분광법(CARS), 그리고 유도 라만 분광법(SRS)의 새로운 기술이 최근 미세조류 검출에 이용되고 있다.

 

○ 라만 분광은 라만산란(Raman scattering) 현상을 이용해 물질을 연구하는 기법으로, 물질의 구조에 대한 기초연구에서 박막이나 나노입자 표면에서 일어나는 분자의 상호작용연구에 이르기까지 폭넓게 활용되고 있다. 라만산란은 입사된 빛의 에너지가 변화하는 비탄성 산란으로, 특정 분자에 빛을 조사하면 분자 고유의 진동운동 준위가 변하게 되고, 이 때 조사한 빛과 약간 다른 파장의 빛이 발생하는 현상을 일컫는다.

 

○ 미세 먼지 속에 다이옥신과 같은 발암물질이 10억분의 1만 포함돼 있어도 이를 검출할 수 있는 초고감도 분자감지소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 연구팀은 빛의 산란현상 중 하나인 비탄성산란(라만산란)을 이용했다. 빛은 물질을 만나면 산란, 즉 여러 방향으로 흩어지는데, 흩어져 나오는 빛의 대부분은 입사광과 같은 에너지를 가지지만(탄성산란) 극히 일부분은 입사광과 다른 에너지를 갖게 된다(비탄성 산란).

？ 비탄성 산란은 산란 물질 내부에 존재하는 분자 고유의 진동에너지를 파악해 분자의 정체를 파악하는 데 유용한 정보를 제공해 준다. 이 때문에 화학 및 바이오센서 분야에서 활용되고 있지만 발생확률이 극히 낮아 기존의 라만분광기로는 고농축 벌크 시료만 측정할 수 있었다. 또한 연구팀은 레이저 빔의 간섭현상을 이용한 광간섭 식각법을 활용하여 분자의 라만 신호를 크게 증폭시킬 수 있는 금속 나노구조체를 최근 개발했다.

저자

Xuan Wei

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

53()

잡지명

Trends in analytical chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

33~40

분석자

한*진

분석물

• 라만분광법에 의한 미세조류 검출.pdf [351,218 byte]

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