광운대, 미세입자 제어하는 광학 트래핑 기술 개발

이상신 교수팀, 中절강연구소 등과 공동연구
세포·분자 등 미세 입자 정밀 제어 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 광운대 연구진이 미세입자 제어가 가능한 광학 트래핑 기술을 개발했다.

왼쪽부터 이상신 교수, 이홍량 석·박사통합과정 학생(사진=광운대)

광운대는 이상신 전자공학과 교수팀이 중국 절강연구소, 한국전자통신연구원(ETRI), 호주국립대와의 공동연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 29일 밝혔다. 이번 연구는 교육부 이공분야 대학중점연구소 사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 저명 국제학술지(Nanoscale) 표지논문으로 선정됐다.

광학 트래핑(optical trapping) 기술은 물리적 접촉 없이 작은 입자를 다루는 기술이다. 세포나 분자 같은 미세 입자를 정밀하게 다룰 수 있어 생물학·물리학·화학 분야에서 널리 쓰인다. 생물학에선 세포나 단백질 같은 물질을 조사하고 연구하는 데 유용하며 물리학과 화학에선 미세 입자 간 상호작용을 연구하는데 도움이 된다. 특히 나노기술 분야에선 나노구조물 조립을 통한 첨단 재료 개발 등에 쓰인다. 하지만 이 기술은 여러 입자를 동시에 처리하기 어렵고 고가의 대향 장비에 의존해야 한다는 점에서 제약이 따른다.

연구팀은 마이크론 스케일의 편광 다중화 메타표면 장치를 이용했다. 이를 통해 발생하는 소용돌이 빔(Vortex-pair beam)을 활용, 하나 또는 두개의 입자를 조작하는 기술을 개발해 문제를 해결했다. 광운대는 “이번 연구에서는 본 연구에서는 편광에 민감한 소용돌이 쌍 빔을 생성하고 편광을 조작해 마이크론 단위의 여러 입자 조작이 가능한 광학 트래핑 기술을 성공적으로 시연했다”고 설명했다.

신하영 (shy1101@edaily.co.kr)