기초과학연구원 분자 분광학 및 동력학 연구단 조민행 연구단장 연구팀은 독일 막스 플랑크 연구소 미샤 본 교수, 그리고 고려대학교 화학과 곽경원 교수와 함께 ‘합-주파수 생성 분광법 기술을 이용해 기판의 습윤성을 측정하는 방식을 최초로 고안했다.

27일 IBS에 따르면 습윤성은 표면이 물에 젖기 쉬운 정도를 나타내는 성질이다. 이는 친수성에 비례하는 반면, 소수성에는 반비례하며, 기판의 친수성을 이해하는 것은 담수화, 코팅제, 수전해질 등 21세기를 살아가는데 필수적인 여러 산업적 활용을 위해 꼭 필요하다.

하지만 지금까지 기판의 습윤성 연구는 주로 거시적 현상 관찰에 그쳤다.

이번 연구에선 합-주파수 생성 분광법을 이용해 그래핀-물 계면에서 물 분자의 수소결합 구조와 그래핀의 독특한 습윤성을 관찰하여 미시 세계의 습윤성을 측정했다.

합-주파수 생성 분광법은 이차 비선형 분광법으로 표면에서 수 나노미터 이내에 있는 분자들의 신호만 선택적으로 검출할 수 있는 표면 분석 장치이다.

이에 미시 세계를 관찰하기 위해 사용되는 기존의 라만 분광법이나 적외선 분광법과는 달리 그래핀 표면에 있는 물 분자들을 관찰할 수 있는 장점을 가진다.

자체 제작한 합-주파수 생성 분광기를 이용해 기판의 친수성을 나타내는 접착에너지를 얻는 데 성공했고 이 결과는 기존의 물 접촉각 측정을 통해서 얻어낸 접착에너지와 일치함을 보였다.

[전국매일신문] 대전/ 정은모기자 
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