■ 눈사태처럼 빛 증폭, 광사태 나노물질 첫 발견

■ 눈사태처럼 빛 증폭, 광사태 나노물질 첫 발견

 

● 앵커 : 흐린 빛을 주면 강한 빛을 내는 현상을 눈사태에 비유해 '광사태'라고 부릅니다. 국내 연구진이 주도한 국제 연구진이 나노 크기에서 '광사태' 현상을 나타내는 물질을 최초로 합성하는 데 성공했습니다. 자율주행 자동차와 태양전지 등 첨단 분야에 활용할 수 있다고 합니다.

 

★ 기자 : 눈에 안 보이는 빛을 발하는 레이저 장치입니다. 에너지가 무척 작기 때문인데, 이 빛이 특수한 나노물질에 닿으면 상황이 달라집니다. 나노 물질 하나하나가 빛을 발하면서 모습을 드러냅니다. 산 정상에서 구르기 시작한 작은 눈덩이가 거대한 눈사태를 일으키는 것처럼, 작고 희미한 빛이 크고 강한 빛을 만들어내는 현상, '광사태'입니다. 나노 크기에서 '광사태' 현상이 발현되는 물질을 찾은 것은 이번이 처음입니다.

 

★ 남상환 (화학연구원 의약바이오 연구본부) : 이번에 발견한 '광사태' 현상은 자연계에 존재하는 광학적인 성질인데 이런 현상을 눈에 볼 수 없는 작은, 20nm 크기에서 발견한 것은 이번이 처음입니다.

 

★ 기자 : 우리 연구진이 주축이 된 미국, 폴란드 공동 연구팀은 툴륨이라는 원소를 특정 격자구조를 가진 나노입자로 합성했습니다. 이 나노입자의 '광 변환' 효율은 40%, 키가 1m인 빛 100개를 나노입자에 넣으면, 40개 정도가 튀어나오는 것을 말합니다. 그런데, 내부에서 연쇄 증폭 현상이 일어나 빛의 키가 2-3m로 커지면서 더 밝게 빛나는 것입니다. 작고 약한 빛을 크고 강한 빛으로 바꿔주는 이 나노물질은 쓰임새도 다양합니다. 우선 자율주행 자동차의 눈이라고 할 수 있는 '라이더' 장치의 효율을 획기적으로 높일 수 있습니다.

 

★ 서영덕 (화학연구원 의약바이오 연구본부) : '라이더'라는 장치에서 빛을 받아들이는 광센서를 보다 영역이 넓게, 더 값싸게, 해외에 의존하지 않고 우리가 자체적으로 할 수 있는 분야에서 앞으로 사용할 수 있습니다.

 

★ 기자 : 또 태양 빛의 약한 파장을 흡수해 태양전지 효율을 높이거나, PET, '진단 키트'와 같은 바이오 의료분야, 광유전학, 광소재 등에 폭넓게 쓰일 수 있습니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학 저널, 네이처의 표지 논문으로 게재됐습니다. [YTN 뉴스, 입력: 2021년 01월 31일]