물리학과 김동언교수-가속기 신현준박사 연구팀 연X선 현미경 개발 성공

                                    50 nm 분해능 연 X 선 현미경 개발 성공
                               물리학과 김동언교수-가속기 신현준박사 연구팀


  살아있는 세포를 나노미터(1㎚는 10억분의 1m)급에서 관찰 가능하게 하는  X선 현미경이 국내에서도 개발됐다.

   포항공대 김동언(金東彦·물리학)교수와 포항가속기 연구소 신현준(申鉉晙·물리학) 박사 연구팀은 원광대 윤권하(尹權夏·의학) 교수 연구팀, VMT (대표: 김진곤)과의 협력 연구를 통하여 산업자원부의 지원을 받아 50㎚까지 구분해 낼 수 있는 X선 현미경을 미국과 독일 등에 이어 국내에서 최초로  개발하는데 성공했다. 김 교수 연구팀이 개발한 이 현미경은 파장이 2.3~4.4㎚ 영역의 X선을 이용하는 것으로,  광학현미경과 전자현미경의 단점을 극복한 새 현미경이다.

   기존의 광학현미경은 살아있는 세포를 관찰할 수 있지만 파장이 긴 가시광선을 이용하므로 1㎛(100만분의1m) 크기보다 작은 구조물을 관찰할 수 없다. 이론적으로는 파장이 짧을수록 더 작은 영역까지 관찰이 가능하기 때문에 전자현미경의 확대배율이 가장 높다. 그러나 전자현미경은 세포를 죽여야 하는 단점이 있다. 김 교수는 “X선은 가시광선보다 파장이 10배 이상 짧아 1㎛ 이하 세포 구조물을 살아있는 채로 관찰할 수 있다며특히 이 영역의 파장은 산소와 탄소의 흡수도가 크게 차이나 세포 관찰에 매우 유리하다고 밝혔다.

   세포는 산소가 주성분인 물과 탄소로 만들어진 단백질 등으로 이뤄져 있다. 그러므로 이 영역의  X선으로 세포를 찍으면 물과 세포 구조물이 확연히 구분된다. 이 파장의 X선이 이른바 물의 창(water window)으로 불리는 것도 이 때문이다.

   김 교수는금속망을 촬영해서 50㎚의 분해능을 얻어내는데 성공했다며 앞으로 바이오, 의학 분야의 연구자들과 세포에 대한 연구가 추진될 것이며,  이 현미경은 신소재 물질의 특성 연구에도 응용될 수 있을 것이라고 말했다.