[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 빛 파장 변화와 관계없이 관측 물질 테두리까지 선명하게 찍을 수 있는 위상 이미징 장치를 개발했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 연구장비개발부 김이종 박사 연구팀이 순수 국내 기술로 개발한 소용돌이 위상거울을 적용해 고해상도 위상 광학 이미징 장치를 개발했다고 9일 밝혔다.
이번에 개발한 장치는 신개념 소용돌이 위상거울을 기반으로 만든 이미징 장치다. 빛의 파장이 다양하게 변해도 위상거울의 간단한 회전 만으로, 관측 대상의 모양을 결정하는 외각선(edge)의 이미지를 선명하게 지속시켜 주는 ‘파장가변 소용돌이 위상 이미징(wavelength-tunable spiral-phase-contrast) 장치다.
장치는 KBSI가 세계 최초로 만든 소용돌이 위상거울(OSPM)을 활용해 개발했다. 동종 외국산 제품보다 고해상도, 고선명 이미징 성능과 함께 간단한 구조와 조작의 편의성, 그리고 호환성이 우수하고 제작원가가 절감됐다.
기존에 널리 활용된 투과 타입의 소용돌이 위상판(SPP)은 빛의 파장이 바뀔 경우 선명한 이미지 확보가 어려운 문제가 있었다. 또 빛의 홀로그래피를 이용한 공간광변조기(SLM)는 파장 변화에 따라 이미징 성능은 유지되는 반면 매우 복잡하고 부피가 크며 가격도 비싸고, 다른 광학 현미경과도 호환성이 떨어지는 단점이 있었다.
연구팀은 실험을 통해 가시광선 영역인 약 400nm 이상의 파장 범위에서 파장 가변이 가능한 선명한 위상 이미징 결과를 얻을 수 있었다. 또 이번에 개발한 이미징 기술은 가시광선은 물론 적외선 영역에도 적용된다는 장점이 있다. 향후 고해상도 광학 현미경은 물론, 천문 관측, 군용 이미징 등 광학 장치 개발에도 널리 활용될 것으로 기대된다.
KBSI 김이종 박사는 “기존 다양한 광학현미경 시스템에도 매우 손쉽게 적용될 수 있는 만큼 향후 범용 장비로서의 상용화 가능성도 높다고 판단돼 관련특허 출원도 완료했다”고 밝혔다.
연구팀은 그동안 축적된 이미징 기술을 바탕으로, 현재 3차원(3D) 입체 이미징 기술개발을 위한 후속 연구를 진행하고 있다.
