기초과학硏, 나노입자 3차원 분석…알고리즘 기술 개발

나노입자의 3차원(3D) 구조를 원자 수준에서 분석할 수 있는 알고리즘이 개발됐다.

기초과학연구원(IBS)은 나노입자연구단의 박정원 연구위원 연구팀이 호주 모내시대, 미국 로렌스버클리국립연구소와의 공동연구를 통해 ‘3D 싱글’ 알고리즘을 개발했다고 1일 밝혔다.

기존 나노입자 관찰은 입자 외에도 용기로 쓰이는 그래핀과 액체까지 함께 포착된다는 문제가 있었다.

연구진은 그래핀과 액체에서 발생하는 노이즈를 스스로 제거하고, 관찰하려는 원자만 최대 1.5배 더 뚜렷하게 관찰할 수 있도록 알고리즘을 개선했다. 용액 내에서 자유롭게 회전하는 나노입자 추적 효율도 높여 기존보다 10배 빠른 속도로 3D 구조를 파악할 수 있게 됐다.

3D 싱글 알고리즘은 진단기술 및 치료제 개발에 활용될 전망이다. 박 연구위원은 “코로나19 바이러스 변이처럼 기존과 다른 미세한 구조변화까지 포착해 분석해내는 것이 가능할 것”이라며 “앞으로 촉매·디스플레이 등 광범위한 분야에서 소자의 성능 개선 및 신물질의 설계·합성에 기여할 것으로 본다”고 말했다. 이번 연구 결과는 재료분야 권위지인 ‘사이언스 어드밴시스’ 지난달 30일자에 실렸다.

최한종 기자 onebell@hankyung.com