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양자점

암 세포 찾아내는 다색 형광물질 세계 최초 개발 형광을 나타내는 나노입자는 바이오센서나 바이오이미징 등 광범위하게 활용될 수 있기 때문에 생체 내에서 안전하면서도 다양한 형광색을 갖는 물질 개발에 활용되고 있습니다. 대표적인 형광 나노입자로는 양자점이란 반도체 결정체가 있는데, 이들은 크기에 따라 여러 가지 고유한 형광을 나타내는 특징이 있습니다. 그러나 양자점은 카드늄 같은 중금속 원소를 활용함에 따라 생체 내 독성이 생길 수 있는 안전상의 문제를 갖고 있습니다. 또 다른 접근 방법으로 탄소를 기반으로 한 나노입자 개발이 진행되고 있는데, 열분해 방식이나 레이저를 이용하여 제작함에 따라 합성과정이 어렵고 생체응용을 위해 추가적인 표면처리 과정을 필요로 하는 단점이 있습니다. ■ 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 정봉현, 정진영 박사팀이 세계 최초로.. 더보기
하나로 여러가지 색을 내는 LED 빛의 혁명을 주도하고 있는 LED는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있습니다. 일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색 LED칩 위에 노란색 형광체를 도포하거나 또는 복잡한 회로를 이용해 여러 개의 LED칩을 동시에 구동해야 백색 빛을 낼 수 있습니다. KAIST 물리학과 조용훈 교수팀이 나노미터 크기의 육각 피라미드 구조를 적용한 LED 소자에서 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 현상을 규명했습니다. 조용훈 교수팀은 반도체에 매우 작은 육각 피라미드 구조를 만들고 LED 소자를 구현해 전류를 흘려주면 육각 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 다른 에너지 크기를 갖는 복합구조가 형성된다는 현상을 발견했습니.. 더보기
고감도 금속이온 탐지기 소형화 기술 개발 다양한 금속이온은 체내의 효소를 활성화하고 비타민의 구성 성분으로써 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 구리이온을 함유하는 단백질 중 효소 기능을 가진 것은 산소를 활성화하고 유기화합물의 산화반응을 위한 촉매로 사용되며, 식물이나 동물에게 필수 무기물질로 분류됩니다. 그러나 일정농도 이상 존재하면 흔히 윌슨(Wilson)병이라고 알려져 있는 구리과잉축적증으로 분류되기도 합니다. 또한 수은이나 납과 같은 일부 중금속은 미량으로도 인체 혹은 환경에 유해할 수 있으므로 그 감지가 중요합니다. 금속이온을 측정하기 위해서는 원자 흡수 분광도법과 유도결합 플라즈마 질량분석기를 이용하는 방법 등이 있습니다. 그러나 이들은 거대한 장비를 이용해야 하기 때문에 휴대성이 떨어집니다. 이 휴대성 문제를 해결하기 위해 많은 .. 더보기
나노구조체의 물성 기준 평가 기술 지금까지 세계의 연구자들은 나노구조체의 기계적 물성을 평가할 수 있는 방법을 찾기 위해 다각도로 연구했지만, 물성 값 도출에 큰 오차를 보이면서 결과의 해석에 큰 이견을 나타냈습니다.  그런데 한양대 신소재공학부 장재일 교수와 박원일 교수가 공동 주도하고 한국과학기술연구원(KIST)의 최인석 박사가 참여한 연구에서 나노구조체의 기계적 물성을 정확히 분석하는 기술이 정립됐습니다. 이에 따라 현재보다 더욱 얇고 작으면서도 질적으로는 더 우수한 나노소자를 신뢰성 있게 설계, 생산, 구동할 수 있는 기반 기술이 확보됐습니다. 연구팀은 지금까지 보고된 연구 가운데 가장 다양한 크기 범위의 나노선에 대한 실험을 수행, 나노선의 기계적 물성을 가장 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발하고, 기계적 물성에 미치는 나.. 더보기
고품질 고효율 LED 기술 세계 최초 개발 반도체 양자점을 형광체로 이용해 고품질 LED를 만드는 원천기술을 국내 연구진이 세계 최초로 개발했습니다. 반도체 양자점(Quantum Dot)은 지름이 2~10 ㎚ 크기인 반도체 결정으로, 화학적 합성 공정을 통해 만들어지는 것으로 같은 성분임에도 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌는 특징이 있습니다. LED와 OLED, 태양전지, 바이오 표시자, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 한국기계연구원 나노역학연구실 한창수 박사팀은 다중껍질 양자점이 포함된 복합체에 UV를 쬐어 양자점의 발광효율을 2배로 높이는 데 성공, 적은 양의 양자점만으로 고품질의 LED를 구현했습니다. 이번 기술 개발로 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도가 91%까지 높아졌습니다. 또 기존에는.. 더보기