표면증강라만산란이란 빛이 물질을 통과할 때 나타나는 고유한 스펙트럼인 라만산란신호가 금속 표면에서 수십 억 배 증폭되는 현상이다. 주로 극미량의 병원균, 독성물질, 환경호르몬 등을 검출하는 기술로 다양하게 활용되고 있다.
학계에서는 이 현상에 대한 이유를 라만 산란의 전자기적 효과로 보는 것과 화학적 효과로 보는 시각으로 양분돼 논란의 대상이 되어 왔다.
공동연구팀은 최신 나노측정기술을 결합한 극미량 질량분석 및 분광측정을 통해 표면증강라만산란에서 화학적 효과는 일어나지 않는다는 것을 밝혀냈다.
화학적 효과를 주장하는 측에서 대표적으로 언급하는 아미노벤젠치올분자의 변화를 분석한 결과 해당 스펙트럼의 변화가 라만 산란의 화학적 효과가 아닌 분광측정에 의한 광반응의 분자 생성물에서 기인한다는 것을 확인했다.
이태걸 박사는 “기존에는 잘못된 해석을 했던 이유는 분자의 형태를 나노 수준에서 정확하게 측정할 수 있는 질량분석기술과 분광측정기술이 없었기 때문”이라면서 “매커니즘 규명을 통해 극미량의 유기, 분자의 정밀측정에 대한 효율성과 신뢰성을 높일 수 있는 계기가 될 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 물리화학분야 국제 학술지 ‘더 저널 오브 피지컬 케미스트리 레터스’ 3월호에 게재됐다.
