전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

‘원자 3개 크기’ 뾰족한 현미경 이온원 나왔다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

산화막 역이용한 이온빔 원천기술 개발
국내서도 세계 최고 수준 현미경 제작 기반 마련

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 현미경의 세계에서 ‘빛’, ‘전자’, ‘이온’과 같은 광원은 현미경 특성을 결정짓는 가장 중요한 요소다. 이 광원을 ‘어떻게’ 쓰는지가 성능을 좌우한다. 광원이 최대한 좁게 모아져 방출돼야 마치 손전등으로 빛을 비출 때처럼 밝은 이미지를 얻을 수 있다. 

11일 한국표준과학연구원(KRISS)에 따르면 KRISS 광전자융합장비팀 박인용 선임연구원팀은 이온으로 된 빔 형태의 입자인 이온빔(ion beam)을 광원으로 사용, 차세대 현미경으로 주목받는 헬륨이온현미경의 이온빔 원천기술을 개발했다. 

연구진은 자체 설계한 이온원(ion source) 장치를 이용, 3원자 탐침(probe)으로 이온빔을 생성하는 데 성공했다. 탐침 끝부분 원자의 개수가 적을수록 고휘도의 집속된 이온빔이 방출되고 더욱 밝은 이미지를 얻을 수 있다고 연구진은 설명했다. 

헬륨이온현미경은 전자현미경 수준인 나노미터(10억분의 1 미터) 이하의 영상 분해능은 물론 전자현미경에서 하지 못하는 10 나노미터 이하의 정밀가공까지 가능하다는 점이 특징이다. 나노 공정기술, 재료과학, 생물학을 포함한 다양한 분야에서 헬륨이온현미경을 주목하고 있는 이유다. 

헬륨이온현미경의 높은 분해능을 구현하기 위해서는 이온원의 정교한 설계가 핵심이다. 이온원의 탐침을 첨예하게 만들어 이온빔이 방출되는 면적이 극도로 좁아야하기 때문이다. 뾰족한 탐침의 비결은 탐침 끝부분에 최소한의 원자를 남기는 것이다. 

이처럼 고성능의 이온빔 원천기술은 이온현미경에서 가장 중요한 요소다. 

하지만 기술 난도가 상당히 높아 극소수의 해외 선진 기업만이 원자 3개 수준의 탐침 기술을 적용한 상용현미경을 판매하고 있다. 

이온원(ion source) 장치는 헬륨, 네온, 제논 등의 불활성 가스를 넣어주고, 탐침에 강한 양(+)전압을 걸어주면, 탐침 주위에 불활성가스가 이온화해 이온빔을 생성할 수 있다. 위 그림은 다원자 이온원(왼쪽)과 3원자 이온원 장치(오른쪽)를 비교한 것이다. 식각 전의 다원자 탐침(왼쪽)은 넓은 면적에서 여러 방향으로 이온빔을 방출하는 반면, 이번에 개발한 탐침(오른쪽)은 매우 좁은 면적(3개 원자)에서 고휘도의 이온빔을 방출한다. [자료=한국표준과학연구원]

특히 정교한 탐침 제작을 방해하는 대표적인 요인이 산화막이다. 탐침이 진공환경에 설치되기 전 공기 중에 노출되면 탐침의 재료인 텅스텐 표면에 산화막이 생성되고, 그 동안은 탐침의 온도를 높이는 열처리 클리닝 과정을 거쳐 산화막을 제거했다. 

이에 연구진은 제거 대상이었던 산화막을 역으로 활용, 3원자 탐침을 개발하는 데 성공했다. 산화막이 포함된 절연층을 열처리로 제거하지 않고 오히려 절연층의 산소를 응용해 탐침을 뾰족하게 식각한 것이다. 

이번 성과는 국내에서도 세계 최고 수준의 현미경을 만들 수 있는 기반이 구축됐다는 점에서 의미가 크다.  

또한 기존 장비에서 고온 가열 부분 자체를 배제할 수 있어 훨씬 간단하면서도 효율적으로 이온빔을 생성할 수 있다는 데도 적잖은 의의가 있다. 

박 선임연구원은 “이번에 개발한 장비는 기존 방법보다 단계를 대폭 줄인 이온빔 원천기술로서, 외산 측정장비에 의존하고 있는 국내 시장의 경쟁력을 크게 향상시킬 것”이라며 “탐침의 원자 수를 1개로 줄여 세 배 이상 밝은 ‘단원자 탐침’을 안정적으로 구현하는 것이 궁극적인 목표”라고 말했다. 

한국연구재단 나노원천기술개발사업의 지원을 받은 이번 연구결과는 현미경 분야의 세계적 학술지인 울트라마이크로스코피(Ultramicroscopy) 6월 온라인판에 실렸다.

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
홍명보호 북중미 월드컵 최악의 팀 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 2026 FIFA 북중미 월드컵에서 조별리그 탈락의 고배를 마신 홍명보호와 간판 공격수 손흥민에 대한 혹평이 이어졌다. 한국 대표팀은 이번 대회 '가장 실망스러운 팀'으로 꼽혔고 캡틴 손흥민은 '최악의 공격수' 부문에 이름을 올리는 굴욕을 맛봤다. 글로벌 스포츠 매체 '디애슬레틱'은 21일(한국시간) 이번 월드컵을 결산하며 한국의 조별리그 탈락을 이번 대회 최악의 실패 중 하나로 지정했다. 매체는 한국이 공동 개최국 멕시코, 체코, 남아프리카공화국과 묶인 A조에서 1승 2패(승점 3)에 그쳐 32강조차 오르지 못한 점을 꼬집었다. 특히 조 2위를 확보했다면 거대 한인 타운이 형성된 로스앤젤레스(LA)에서 32강전을 치르며 강력한 홈 이점을 누릴 수 있었다는 점에서 실망감을 더했다고 평했다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 홍명보 감독(왼쪽)과 손흥민. [사진=로이터] 2026.07.22 psoq1337@newspim.com 디애슬레틱은 "한국은 체코와의 첫 경기를 2-1로 이기고도 남아공전 패배 등으로 무너졌다"며 "확대된 본선 토너먼트 진출조차 실패한 가장 실망스러운 팀"이라고 전했다. 한국 외에도 호화 군단을 이끌고 16강에서 탈락한 포르투갈, 수비적이고 지루한 축구로 일관한 브라질, 자국 팬들 앞에서 벨기에에 완패한 미국 등이 실망스러운 국가로 이름을 올렸다. 일본 스포츠 매체 '풋볼채널'은 22일(한국시간) 북중미 월드컵 '워스트 일레븐'을 발표하며 손흥민을 측면 공격수 자리에 배치했다. 이번 대회를 위해 미국 메이저리그사커(MLS)로 이적하며 강한 열의를 보였으나 끝내 무득점에 그친 점이 결정적이었다. 매체는 "손흥민은 결정적 기회를 계속 놓치며 기합만 공회전했다"라며 "조별리그 1차전에서 슈팅 6개를 날리고도 골을 넣지 못했고 남아공전에서도 임팩트가 없었다"고 지적했다. 포르투갈의 크리스티아누 호날두 역시 기량 저하와 팀 공격 정체의 원인으로 지목되며 손흥민과 함께 워스트 공격수로 묶였다. 자국 스타 구보 다케후사(일본)도 부상 악재 속에 불명예 명단에 포함됐다. psoq1337@newspim.com 2026-07-22 09:43
사진
與, 전대 앞두고 '신천지 개입설' 파장 [서울=뉴스핌] 박서영 기자 = 더불어민주당 8·17 전당대회를 앞두고 김민석 당대표 후보가 경쟁 주자인 정청래 후보를 향해 '신천지 전당대회 개입설'을 제기하며 핵심 뇌관으로 떠오르고 있다.  정 후보는 "무관용 원칙으로 법적 조치를 취하겠다"면서 강경 대응 방침을 밝혔고, 또 다른 당권주자인 송 후보도 참전을 예고했다.  더불어민주당 당권 주자인 김민석 전 국무총리가 지난 15일 오전 서울 여의도 민주당 중앙당사에서 4대 혁신안을 발표하고 있다. [사진 = 뉴스핌DB] ◆ 김민석 "반명·분열·신천지 연합 깨는 것이 이번 전당대회 본질" 김 후보는 21일 오전 서울 중구 서울시의회에서 열린 당대표 후보 초청 간담회 직후 기자들과 만나 신천지 의혹과 관련해 "반명(반이재명), 분열주의, 신천지의 비밀 3자연합을 깨는 것이 이번 전대의 본질"이라며 신천지 개입설을 제기했다. 이어 그는 "신천지와 관련해서는 차근차근 말씀드릴 기회가 있을 것"이라며 "신천지 특검이 진행이 안 된 점 같은 것들을 하나하나 짚어가야 한다"고 주장했다. 또 "신천지의 정치개입에 대해서 엄격한 비판을 하고 예방하는 것이 필요하다"며 "다른 후보들도 이에 대해 엄격한 비판을 할 수 있게 되기를 바란다"고 강조했다. 정청래 전 더불어민주당 대표 [사진=뉴스핌 DB] ◆ 정청래 "저와 전혀 관련 없는 문제...무관용 원칙으로 법적 조치하겠다"  이에 정 후보는 법적 대응을 예고하며 즉각 반발했다. 정 후보도 같은 행사 후 기자들과 만나 '신천지 전당대회 개입설'에 대해 "저하고는 전혀 관련 없는 문제"라며 "이런 가짜뉴스, 허위조작 정보로 이미지를 씌우는 게 있다면 무관용의 원칙으로 법적 조치하겠다"고 밝혔다. 그러면서 "유튜브에서 그런 가짜 조작뉴스를 흘리는 것으로 알고 있는데, 이미 법적 조치를 취한 게 있다. 앞으로 지위고하를 막론하고 가장 강력한 법적조치를 취하겠다. 정보통신망법에 의해서 엄벌에 처하게 돼 있다"고 했다. 정 후보는 이날 오후 본회의 이후 기자들과 만난 자리에서도 "(신천지 전당대회 개입설) 부분은 제가 절대로 용서하지 않고 그냥 넘어가지 않을 것"이라며 "마치 저하고 관련이 있는 것처럼 연기를 피우는데, 이것은 걸리면 족족 다 법적인 조치를 할 것"이라고 재차 강조했다.  송영길 더불어민주당 당대표 후보는 21일 자신의 페이스북에 홍준표 전 대구시장과 오찬 회동을 가졌다고 밝혔다. [사진=송영길 페이스북] ◆ 송영길 "홍준표와 오찬...이만희 교주와 洪 직접 만나 나눈 충격적 이야기 들어" 송영길 당대표 후보도 이날 신천지 문제를 언급하며 당내 파장을 예고했다.  송 후보는 이날 자신의 페이스북에 홍준표 전 대구시장과 오찬 회동을 가졌다고 밝혔다. 그는 "지난 2021년 국힘 대선경선에서 신천지 개입이 없었다면 윤석열이 아닌 홍준표가 대선 후보가 되었을텐데 하는 아쉬움을 나누었다"고 적었다.  이어 "대선 후 이만희 (신천지) 교주와 홍준표 선배가 직접 만나 나눈 충격적인 이야기를 들었다. 몇 가지 크로스체크를 한 후 방송에서 이야기하도록 하겠다"고 했다.  seo00@newspim.com 2026-07-21 17:03
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동