광원 활용한 플라즈몬 나노 표면
단원자 두께 얇고 균일하게 코팅


포스텍 연구팀이 원자두께 금속박막을 지닌 '코어(core)@쉘(shell)' 나노결정을 이용해 플라즈몬 광촉매 성능을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발했다.

포스텍 화학과 이인수 교수 연구팀은 속 빈 실리카 나노입자의 내부 공간에 플라즈몬 나노결정을 넣음으로 기존 방법에서 두꺼운 쉘 성장을 일으켰던 요소들을 제거하고, 동시에 플라즈몬 나노입자들이 용액 속에서 개별적으로 분리될 수 있는 나노공간한정 시스템을 만들었다. 여기에 광원을 이용해 플라즈몬 나노결정 표면을 단원자 두께의 얇고 균일한 금속 박막으로 코팅하는 데에 성공했다.

연구를 주도한 이인수 교수는 “이번 연구에서 개발한 합성방법으로 다양한 형태의 플라즈몬 나노입자 표면에 촉매활성 금속들을 원자단위로 얇게 코팅할 수 있었다”며 “나노입자의 플라즈몬 특성이 잘 보존된 하이브리드 시스템은 금속 쉘과의 시너지를 통해 지속 가능한 에너지 변환, 생명 공학, 생물 의학 분야 등 다양한 분야에서 고효율 광촉매로 사용될 수 있을 것이다”고 기대감을 밝혔다.

포스텍 화학과 이인수 교수, 아미트 쿠마(Amit Kumar) 연구교수, 박사과정 아누밥 아차야(Anubhab Acharya)씨 연구팀이 주도하고 포스텍 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 유니스트 조윤경 교수, 성균관대 오상호 교수가 공동연구원으로 참여한다. 이 연구는 세포의 기능을 인공적으로 조절하는 기술로도 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

화학 분야 세계적 권위지인 미국화학회지(J. Am. Chem. Soc.) 통해 발표된 이 연구성과는 다양한 활용 가능성에서 관심을 모아 표지논문으로도 소개됐다.
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