한국기초과학지원연구원은 첨단장비개발사업단 김건희 박사팀이 시료의 열상 이미지를 3μm까지 구분하고, 1초당 약 100장의 영상을 얻을 수 있는 ‘초정밀 열영상현미경’을 국내최초로 개발했다고 29일 밝혔다.

이번에 개발된 초정밀 열영상현미경은 시료의 열 특성을 이용해 분석이 이뤄지는 새로운 개념의 분석장비로 적외선열화상장치와 현미경을 결합시켰다.

연구팀은 적외선 광학계와 시료의 온도와 비교하며 기준온도를 제공하는 흑체장치를 온도분해능 10mK(밀리캘빈) 이하 성능으로 개발했으며, 시료의 적외선 검출시스템을 제작하고, ‘초정밀 열영상현미경’의 각 부분을 통합 제어하는 통합제어시스템을 개발했다.

기존 열영상현미경 기술은 분석장비보다 주로 반도체소자 결함 검출장비로 활용돼왔으며, 선진국이 개발한 기존 장비는 공간분해능 5~7μm, 온도분해능 20~100mK 수준에 불과했다.

이 초정밀 열영상현미경은 공간분해능과 온도분해능을 크게 향상시킴으로써 반도체소자 결함 검출장비뿐 만 아니라 나노ㆍ바이오ㆍ의료 분야에서 요구되는 수μm 크기의 생체시료 분석연구, 수mK까지의 온도분석을 통한 나노입자 응용연구에 활용이 가능하다.

또 반도체, 태양전지, LED 등 핵심부품의 결함 및 성능검사가 필요한 전자부품 분야와 시료의 손상 없이 열분포 분석이나 나노입자의 주입으로 질병진단이 이뤄지는 생체시료 분석연구 분야에도 활용이 가능할 전망이다.

김건희 박사는 “초정밀 가공기술은 중소기업이 필요로 하는 기술인 동시에 항공우주·국방 분야에서도 요구되는 국가 핵심기술”이라며 “이번 기술 개발을 통해 고해상도 대물렌즈 상용화기술을 확보함으로써 분석장비 국산화의 기반을 구축했다”라고 말했다.