문대원 DGIST 교수와 연구에 이용된 ‘비행시간 중에너지 이온산란 분석기’/대구경북과학기술원=연합뉴스대구경북과학기술원(DGIST)은 문대원 뉴바이올로지전공 교수팀이 물질 성장 초기 과정이 기존 임계핵 성장이론과 다르다는 사실을 규명하는데 성공했다고 20일 밝혔다.
문 교수팀은 남기태 서울대 재료공학과 교수팀, 김용현 KAIST 교수팀 등과 공동연구를 진행했다. 문 교수팀·남 교수팀은 인산칼슘 나노 입자를 ‘비행시간 중에너지 이온산란 분석법’(TOF-MEIS)으로 분석하고, 김 교수팀은 관련 이론 계산을 담당하는 방식을 통해 나노 입자 초기 성장 과정에 대한 연구를 진행해왔다. 그리고 연구 결과 나노 물질 성장 초기에 임계핵 대신 나노 입자가 계속 성장해 벌크 소재와 같은 물질로 변형·성장한다는 것을 밝혀냈다.
최근 과학계에서는 물질 초기 성장 과정에 대해 기존 임계핵 성장이론과 다른 연구 결과가 나왔지만, 객관적 수치로 제시하지 못했기 때문에, 큰 반향을 불러일으키진 못했다. 이런 상황에서 문 교수팀이 나노 입자 크기와 구성을 정확히 측정해 기존 이론을 뒤집는 확실한 증거를 제시한 것이다. 문 교수는 “연구 결과가 나노 입자의 성장 및 특성을 제어하는 연구에 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이들의 연구 성과는 화학 분야 세계적 학술지인 ‘ACS 센트럴 사이언스’(ACS Central Science, IF 11.2) 온라인판에 실린다.
임계핵 성장이론이란, 재료·화학·물리 분야에서 인정받는 이론으로 물질 성장 초기에 임계핵이 생성되고, 이를 중심으로 벌크(bulk) 소재가 형성되며 물질이 성장한다고 보는 이론이다. /노진표 인턴기자 jproh93@sedaily.com
