[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 한국기초과학지원연구원(KBSI) 연구장비개발부 한철수 박사팀이 그동안 전량 수입에 의존하던 투과전자현미경의 국산화에 성공하고 동시에 ‘KBSI 투과전자현미경 개발 플랫폼’까지 구축했다고 22일 밝혔다.
투과전자현미경은 기초과학 연구에서 가장 많이 활용되는 장비로 나노미터(nm) 수준의 분해능(식별 능력)으로 시료의 내부구조를 영상화하고 분석할 수 있다.
그러나 일본과 미국 업체들이 전 세계 투과전자현미경 시장의 97%를 점유하고 고가의 중·대형 모델만을 판매하고 있어 국내 수요자들은 필요 이상의 고성능 모델을 높은 가격에 도입해야 하는 어려움이 있었다.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 ‘텅스텐 필라멘트 전자원 모델’과 ‘전계방출형 전자원 모델’ 등 ‘KBSI 30kV 보급형 투과전자현미경’을 개발했다.
이들 두 가지 모델의 현미경은 모두 낮은 전압에서 나노미터 수준의 분해능으로 세포 등의 생체 바이오 시료 및 그래핀과 같은 연성 소재 분석에 효과적이다.
또 연구팀은 투과전자현미경의 핵심 요소 장치인 5-자유도 시료 스테이지, 복수 시료 교환 장치, 고니오미터 및 전자빔 영상 검출기 등도 개발했다.
이어 지속가능한 장비 개발 환경을 위한 ‘KBSI 투과전자현미경 개발 플랫폼’을 구축했다.
이 플랫폼은 향후 KBSI 내·외부 연구자 또는 국산 연구장비 업체가 투과전자현미경의 핵심 구성품을 개발했을 때 그 구성품에 대한 신뢰성 평가를 제공하여 후속개발을 촉진할 것으로 기대된다.
이번 성과는 KBSI가 주도적으로 사업을 추진하면서 정부출연연구기관 한국표준과학연구원, 한국기계연구원과 융합연구를, 민간에서는 전자현미경 전문 중소기업인 ㈜코셈과의 협력을 통해 도출해냈다는 점에서 좋은 평가를 받고 있다.
KBSI 한철수 박사는 “국내에서 자체적으로 투과전자현미경의 주요 구성품과 프로그램을 설계 및 제작한 데에 큰 의의가 있다”고 말했다.
이번에 구축한 ‘KBSI 투과전자현미경 개발 플랫폼’을 기반으로 오는 2025년까지 향상된 성능의 ‘KBSI 60kV 수차보정 투과전자현미경’ 및 핵심요소기술을 개발해 국산 연구장비의 수준을 한 단계 더 높일 계획이다.