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X-선 이용 연구
노도영․한상욱․김제한․박수영․이흥수․류성언․윤화식․장석상․박순섭
머리말
선 방사광을 이용한 연구 분야를 보면, 크게 분류하여 X-선
회절, EXAFS, 소각산란, 단백질 구조분석, 마이크로 이미징,
포항가속기연구소의 방사광가속기는 적외선으로부터 X-선
마이크로 머쉬닝 등이며 이 분야의 연구를 위하여 현재 13개
까지의 넓은 스펙트럼의 광원으로서 가동 초기에 전자빔 가
의 빔라인이 가동되고 있다. 지금까지는 주로 휨자석을 광원
속에너지 2.0 GeV로부터 2.5 GeV 운전으로 바뀌면서 방사
으로 하는 빔라인들이었으나, 최근에는 삽입광원장치들의 도
광의 임계에너지 (critical energy)가 5.5 keV로 상승함으로
입이 활발히 이루어지고 있다. 단백질 구조해석을 위한 MXW
써 X-선 영역의 연구가 훨씬 활발하고 다양하게 되었다. X-
빔라인이 X-선 영역의 빔라인으로는 처음으로 건설되어
2005년부터 이용자에게 공개되기 시작하였으며, 설치가 거의
약 력
노도영 박사는 미국 MIT(Massachusetts Institute Technology) 물리학
박사(1991)로서 미국의 EXXON 연구소에 Senior Physicist로 재직한 후 광
주과기원 신소재공학과 교수로 재직하고 있다. 포항방사광가속기에 광주
과기원 전용빔라인을 운영하고 있으며 한국방사광 이용자협의회 XRD 분
과 전문위원장직을 수행하고 있다. 주 연구분야는 방사광 X-선산란을 이
용한 표면, 계면 및 박막의 미시적 구조 및 성장과정에 관한 것이다.
한상욱 박사는 미국 미주리 주립대(University of Missouri-Columbia)에
서 초전도에 관한 연구로 물리학 박사 학위를 취득(1999)하였고, 와싱턴
대(University of Washington)에서 박사후 연구원 과정(1999-2002)과 버
클리 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 연구원(2002-2003)
을 거쳐, 현재 전북대학교 과학교육학부 물리전공 주임교수로 재직 중이다.
김제한은 서울대학교 원자핵공학과에서 석사학위(1990)를 받고, 포항
가속기연구소에 선임 연구원으로 재직 중이다.
박수영 교수는 Department of Polymer Science, Case Western Reserve
University에서 박사학위(1998)를 받고 (미)공군연구소(1998-2002) Research
Associate를 거쳐 경북대학교 고분자 공학과에 조교수로 재직 중이다.
이흥수 박사는 연세대학교에서 이학 박사(1989, 자성물리 전공). 1991
부터 9월부터 포항가속기연구소 책임연구원으로, 선형가속기 마이크로웨
이브실장(1994-1996), 일본 KEK 교환연구원(1995), 선형가속기 2팀장
(1996-1998) 등을 거쳐 현재 빔라인부 X-선 운영2팀장으로 재직 중이다.
류성언 박사는 1984년 서울대 화학과 졸업하고, 미국 컬럼비아대에서
생화학박사(1991) 후, 미국 하버드대 생화학과 박사 후 연구원(1991-1994)
을 거쳐 현재 생명공학 한국생명공학 연구원 책임연구원으로 단백질체시
스템연구센터 센터장으로 재직 중이다.
끝난 재료연구를 위한 HFMS 위글러 빔라인이 올해 1년간의
시험운전(commissioning)을 거쳐 2006년 일반에 공개될 예
정이다. 또한 비탄성산란 실험이 가능한 진공용 언듈레이터
(revolve invacuum undulator) 빔라인의 건설이 진행 중에
있으며, 올해부터 EXAFS 연구를 위한 또 하나의 위글러 빔
라인의 건설이 진행될 것이다. 이러한 삽입장치의 설치가 완
성되면, 일반적인 실험부터 고휘도 및 coherent X-선 실험이
가능해짐으로서 우리나라의 X-선 영역의 연구자들에게 강력
한 도구를 제공할 수 있을 것이다. 아래에 포항 가속기연구소
의 X-선 영역에서의 연구 소개 및 빔라인의 현황 빔라인에서
이루어지고 있는 흥미있는 실험 및 결과 등에 대하여 각 분
야 별로 기술하였다.
방사광 X-선 회절 (미시계의 원자를 보는 눈)
X-선은 파장이 0.02-0.2 나노미터 (나노미터(nm): 10억분
의 1 m)인 빛이다. 이러한 빛이 물질에 조사되면 물질을 구
성하고 있는 원자들이 가지고 있는 전자들에 의해 산란이 일
어난다. 고전적으로 기술하자면 X-선 빔의 전기장에 의하여
윤화식 박사는 University of Virginia(미국)에서 이학박사(응집물리실험
전공)학위를 받고 1991년 6월 포항가속기연구소 책임연구원으로 시작하여
현재 수석연구원(2003)으로 재직 중이다.
전자들이 X-선의 진동수와 같은 진동수로 움직이고, 진동하는
장석상 박사는 1988년 일본동경공대 정밀기계시스템 박사학위 취득하
고 1988부터 포항가속기연구소에서 근무하며 현재 LIGA 빔라인 메니저로
재직 중이다.
국 X-선을 물질에 조사하면 다시 X-선이 튀어나오는 ‘산란
(scattering)’이 일어난다. X-선은 파장이 원자들 사이의 거리
박순섭 박사는 1992년 KAIST 재료공학과 박사학위 취득하고 1992부터
현재까지 전자부품연구원에서 Nano-Bio 연구센터 센터장으로 재직 중이다.
가지게 되어 간섭현상이 일어난다. 이러한 간섭현상을 측정함
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물리학과 첨단기술
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전자들이 다시 X-선을 방출하는 과정이 일어나는 것이다. 결
보다 작으므로 각 원자에서 산란된 X-선은 서로 다른 위상을
으로서 원자들의 위치에 관한 정보를 정확히 알아내는 것이
X-선 회절 연구이다. 또한 의료진단용 X-선 영상에서 쉽게
알 수 있듯이 X-선은 물질을 쉽게 투과할 수 있다. 이러한
X-선의 성질과 X-선의 짧은 파장은 X-선을 물질의 원자구조
를 비파괴적으로 관측하는 매우 유용한 도구가 되게 하였다.
X-선이 발견된 이후 지난 백여년 동안 대부분의 신물질이 발
견될 때마다 X-선회절은 물질을 이루고 있는 원자들의 구조
를 밝혀내는 중요한 역할을 해왔다.
X-선이 물질에 의해 산란되는 상호작용은 매우 약하다. 예
를 들어 일반적으로 실험실에서 사용되는 X-선 광원으로 얻
그림 1. 포항가속기에 설치된 X-선 산란빔라인.
을 수 있는 초당 백만 개의 X-선 광자가 포함된 X-선 광선을
일 제곱밀리미터의 영역에 조사했을 때 전자 한 개에 의해
는 방사광 X-선을 집속시키는 집속거울과 개개의 실험에 요
산란되는 한 개의 X-선 광자를 관측하기 위해서는 1 경초가
구되는 파장만 걸러주는 단색광 변환기가 설치되어 있다. 그
걸린다. 따라서 실험적으로 X-선 산란을 관측하기 위해서는
리고 사용자를 방사선으로부터 보호해주는 각종 차폐시설 및
실험에 사용되는 시편이 많은 수의 전자를 포함하고 있어야
X-선의 입사에 대한 시편의 각도를 조절하는 X-선 회절기와
한다. 예를 들어 3차원 거시적 시편인 실리콘 단결정을 시편
각종 X-선 검출기 등이 설치되어있다. 포항방사광가속에는 현
으로 사용한다면, 여기에 포함된 전자의 수는 아보가드로 수
재 X-선회절용으로 모두 5개의 휨자석 빔라인이 설치되어 운
만큼 많아 조사된 X-선의 대부분이 산란되어 나오게 된다. 하
영되고 있는데, 각 빔라인에서 시편에 도달하는 X-선의 휘도
지만 전자의 개수가 작은 물질계의 원자구조를 X-선을 사용
는 대개 초당 100억개의 X-선 광자이다.
하여 규명하는 것은 매우 어려운 일이었다. 예를 들어 표면이
포항방사광가속기에서 X-선 회절에 관련 국내외 연구 이용
나 원자 층의 수가 수 십층 이하의 얇은 박막의 경우, 나노미
자 지원은 1995년 3C2 빔라인 1기를 가지고 시작되었다.
터 스케일 크기의 나노구조물, 시간에 따라 빠르게 변화하는
1998년부터는 광주과기원 전용빔라인인 5C2 [그림 1], 2001
물질계 등의 구조를 규명하는데 있어 X-선의 한계가 드러났다.
년에는 포항제철 전용빔라인 8C1, 그리고 2003년에는 고분
이러한 한계를 경이적으로 극복한 것이 방사광 X-선 광원
해능 분말 빔라인인 8C2가 이용자 서비스를 시작하였다. 포
이다. 방사광 X-선 광원은 광속으로 움직이는 전자의 가속을
항가속기를 제외한 외부기관 전용 빔라인인 5C2와 8C1은 각
이용하여 X-선을 발생하는 광원인데, 고도의 집속도를 가지면
각 빔타임의 30%를 일반사용자 시간으로 할애하였으며, 포항
서도 기존의 재래식 광원에 비해서 수천 혹은 수만 배나 되
가속기 연구소 소속 빔라인에서는 70%의 시간을 일반사용자
는 훨씬 많은 양의 X-선 광자를 발생한다. 방사광 X-선은 미
에 배정하였다. X-선회절에 대한 빔타임 신청 수는 매해 늘어
시계의 원자구조를 연구하는 것은 물리, 화학, 생물 등과 같
나서 2003년에는 연간 120건 정도가 되었으며, 이 중에서
은 기초과학에서부터, 재료, 화공, 약학, 의학 등의 응용공학
70여건의 실험이 수행되었다. 이 신청 및 수행 건수는 광주
에 이르기까지 광범위한 분야에서 활용될 수 있다. 방사광 X-
과기원 및 포항제철의 자체 사용 횟수를 제외한 것이어서 실
선은 현재 단결정 신물질의 원자구조, 반도체 및 유전체 등
제 실험 수행 건수는 100여건에 이르는 것으로 추산된다. 하
전자재료 박막구조, 고분자 등 연성 물질의 구조적 성질, 표
지만 아직도 실험시간의 부족으로 많은 실험이 수행되지 못
면원자구조, 나노스케일 물질의 형상 등 다양한 연구에 응용
하고 있는 것으로 분석된다. 2004년 가동에 들어간 XRD
되고 있다.
11C1과 2006년에 가동될 삽입장치 빔라임이 건설되면 XRD
분야의 대부분의 실험요구를 수용할 수 있을 것으로 분석된
1. 빔라인 소개
방사광을 이용한 X-선회절 연구는 여러 연구 분야의 기본
자료를 제공하는데 사용되고, 국내의 관련 연구자도 X-선 회
절 전문가에서부터 단순 측정이 필요한 일반 사용자까지 매
우 많다. 포항방사광가속기에는 다양한 연구 분야의 많은 사
다. X-선 회절 분야의 많은 실험 수행 건수는 방사광을 이용
한 X-선 회절이 다양한 연구 분야에 미치는 임팩트가 큼을
보여주고 있다.
2. 연구 결과 현황
용자의 각기 다른 요구를 수용하기 위해 여러 기의 X-선 회
포항방사광가속기의 X-선 회절 빔라인을 이용한 논문실적
절 빔라인을 건설하여 운영되고 있다. X-선 회절 빔라인에서
은 1995년 1건을 시작으로 2003년에는 약 80건의 논문이
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각종 학술지에 발표되었다. 이와 같은 많은 논문의 발표는 방
Synchrotron
사광 X-선 회절 실험이 여러 학문 영역에서 필요한 기초 자
Double monochrometer
Sample
료를 제공해 온 것을 반증하는 것으로 해석된다. 논문 발표
건수는 2001년을 필두로 감소하기 시작했는데 이 시점을 기
준으로 X-선 회절 실험이 단순 구조분석에서 벗어나 구조적
Fluorescence
으로 어려운 과학적 문제를 해결하는 도구로 패러다임이 바
뀌어 가는 것을 반증한다. 따라서 1개의 논문을 발표하기 위
해서 더 높은 질의 자료가 필요하게 되었고, 실험횟수도 증가
Transmission
I0
그림 2. EXAFS 실험 장치. 이중 모노크로메터로 입사 엑스선의 에너지를
바꾸면서 시료를 통과한 엑스선의 세기나 시료로부터 나오는 형광의 세기
를 측정하여 입사 엑스선의 세기(I0)와 비교하여 EXAFS 신호를 얻는다.
하게 되었으며, 발표된 논문의 인용지수를 비롯한 질적 지표
가 향상되게 되었다.
1. 실험방법
3. 빔라인 현황 및 향후 전망
그림 2에서 보여주는 것과 같이 방사광 가속기에서 나오는 X선을 단색광 분광기로 에너지를 바꾸면서 간단하게 물질의 X-선
포항방사광가속기 연구소에서는 현재 가동 중인 휨자석을
흡수계수의 스펙트럼을 측정할 수 있다. 그림 3(b)와 같이 흡수
이용한 X-선 광원보다도 훨씬 휘도가 큰 X-선 광원인 삽입장
계수가 급격하게 증가는 흡수끝머리(absorption-edge)는 원자
치 빔라인을 건설하고 있다. 삽입장치 광원은 기존의 휨자석
내 전자의 결합에너지 (binding energy)와 X-선 흡수 원자의
광원에 비해 휘도가 더욱 크고, 성능이 더욱 좋은 X-선을 발
화학적인 특성에 주로 기인한다. 특히 흡수끝머리 위에서 흡
생한다. 포항가속기에서는 현재 미세회절, coherent X-선 산
수계수의 요동을 EXAFS(Extended X-ray Absorption Fine
란 및 자성 X-선 산란 등을 주목적으로 1개의 언듈레이터 빔
Structure, 엑세프) 라고 하며, 그림 3(c)에서 보여 주는 것과
라인이 건설 중에 있고, 표면 X-선 산란 등 고휘도가 필요한
같이 광전자(photoelectron)의 운동량으로 나타낼 수 있다.
X-선 회절 실험용으로 1개의 위글러 빔라인이 건설되고 있
X-선 흡수 계수는 물리적으로 한 개의 X-선 광자(photon)가
다. 삽입장치 빔라인의 가동은 X-선 회절 분야의 프런티어를
한 개의 원자에 흡수되는 과정에서 한 개의 내각 전자가 방
이끌어가는 실험을 수행하는 데 있어 크게 기여할 것으로 예
출되어서 광전자로 전이(transition)되는 양자역학적 확률을
상된다. [노도영 ([email protected])]
의미하며, EXAFS는 X-선 흡수 계수가 주위의 다른 원자들에
의하여 되튀어온 광전자에 의하여 영향을 받은 결과로써 파
EXAFS
동간의 간섭 원리로 다룰 수 있다 (그림 3(a) 참조). EXAFS
의 정량적인 해석을 위하여 광전자가 주위 원자들로부터 되
XAFS(X-ray Absorption Fine Structure)는 원자간의 결
흩뜨림(back scattering) 되는 세기를 모든 가능한 광전자의
합으로 구성된 분자나 응집물질의 지역적 원자배열 미세구조
되흩뜨림 경로에 따라 합하는 방법을 사용한다. 이미 다룰 수
를 측정하는 탐침으로써, X-선 파장영역에서 원소별로 선택하
있는 모든 원소의 되흩뜨림 세기에 대한 이론적 함수는 컴퓨
여 측정할 수 있는 XAS(X-ray Absorption Spectroscopy)
터 수치 계산으로 제공되고 있으며, 이를 사용한 명쾌한 수치
기법에 속한다.
해석방법에 의하여 X-선을 흡수한 원자 주위에 분포한 다른
γ
그림 3. (a) X선에 의하여 만들어진 광전자의 파동(실선)과 되흩뜨림 파동(점선)을 나타낸 설명. (b) 자성반도체 Zn0,8Mn0.2Te에 대한 Zn K-edge(9659 eV
의 속박에너지) 근처에서 X-선 흡수 스펙트럼 (c) 흡수끝머리 위에서 요동치는 부분만을 추출하여 k(wave number)의 함수로 표현. (d) 퓨리에 변환하여
원자간 거리의 함수로 표현. (e), 같은 방법으로 Mn과 Te에 대하여 EXAFS 퓨리에 변환으로 표현. (g) ZnO 수직으로 성장시킨 나노막대들. (h) 와 (i)는
ZnO 나노막대 시료에 대한 엑스선 흡수계수를 막대길이 방향 (ε||c)과 막대 수직방향(ε⟘c)에 따라 측정한 스펙트럼.
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원자들의 종류 및 개수, 원자 간의 결합거리 및 결합거리의
20여 년간 그 기법의 우수성을 보여 주었다. 과학기술의 발
분포에 관한 정보를 정량화할 수 있다. 그림 3의 (d), (e) 그리고
전과 시대적인 요구로 과거와는 규모가 다른 방사광원들이
(f)는 그림 3(c)와 같이 광전자의 운동량으로 얻어진 EXAFS를
건설됨에 따라, XAFS 실험장치의 성능도 크게 진보하였으며,
푸리에 변환(Fourier transformation)하여 공간 함수로 나타
방사광을 이용한 다른 측정 기법들과 결합하여 다양한 연구
낸 것이다. EXAFS 수식의 변수값들을 적절히 조절하여 측정
를 할 수 있도록 발전되고 있다. 21세기의 유망기술로 등장
값과 이론값을 맞추어 봄(fit: 그림 3 (d), (e), (f))으로써 주위
하고 있는 화학/환경(chemistry & environment) 과 관련된
원자들에 대한 정보를 얻을 수 있다.
[1]
촉매화학․전기화학․친환경 소재의 화학적 합성 및 공정기
술의 개발과 더불어, 특히 분자나 나노 기술 같은 선도기술이
2. 주요 연구 사례
요구되는 생명․환경․에너지․재료 등의 분야 연구 및 기술
그림 3에서 보여주고 있는 자성체 반도체 Zn0,8Mn0.2Te에
대한 연구 결과를 요약하면, Zn, Mn 그리고 Te 흡수가장자
리 근처의 EXAFS를 분석한 결과로부터 Mn이 정확하게 Zn
자리에 대체된 구조임을 규명할 수 있다. 그림 3(g)는 나노막
대로 만들어진 ZnO 반도체를 보여주고 있으며,
[2]
(h)와 (i)는
ZnO 나노막대에 대한 X-선 흡수계수를 방향에 따라 선형으
로 편극된 방사광 X-선을 이용하여 측정한 결과를 나타내고
있다. ZnO 나노막대에 대한 EXAFS 분석으로부터 나노막대
ZnO 결정체는 일반 ZnO 결정체에 비해서 길이방향으로 약
간 늘어나있고 길이 수직방향으로 약간 수축되어있다는 것을
개발을 위하여 방사광 XAFS 기술에 관한 연구 및 개발은 필
수적이다. 근본적인 물성의 이해를 위하여 대단히 중요한 저
온의 상전이 현상에 대한 연구나, 산업체 응용을 위하여 제조
하는 여러 가지 복잡 다체계 혼합물 시료연구를 위하여 보다
정밀한 XAFS 측정 및 분석방법이 요청된다. 또한 방사광 가
속기에서는 펄스 형 X-선을 이용하여 지극히 짧은 시간 동안
-9
측정할 수 있다. 이러한 첨단 과학 연구 및 기술 개발을 위하
여 XAFS 실험 장비의 개선과 데이터 해석기법도 앞으로 계
속 발전하여야 할 것이다. [한상욱 ([email protected])]
알 수 있었으며, 막대의 표면이 산소로 구성되어 있다는 것을
SAXS
알 수 있었다. 이와 같이 EXAFS는 여러 가지 물질이 섞여서
만들어진 혼합물에서 각각 원소들 주변의 구조적인 특성을
독립적으로 측정할 수 있으며, 심지어 초미량(0.5%)으로 도핑
된 원소들 주변까지도 측정할 수 있다. EXAFS 기술은 시료
의 형태(덩어리, 가루, 박막, 나노입자 등)나 결정성 정도(결
정, 비결정, 부분 결정 등), 밀도(응집, 희석)에 등에 구애받지
않고 물질의 지역구조적인 특성을 측정할 수 있다.
3. 빔라인의 현황 및 향후전망
-12
즉 나노(10 )나 피코(10 )초 동안에 일어나는 물리적 현상도
소각 X-선 산란(Small Angle X-ray Scattering; SAXS)은
나노미터 크기의 구조분석에 이용되어 온 가장 오래된 기기
분석법의 하나로 특히, 용액상 혹은 고체상의 고분자 재료와
그 복합체의 구조 연구에 많이 사용되었다. 최근에는 나노 크
기를 가지는 무기물, 유기물 또는 생체 구조물의 중요성이 부
각되면서 SAXS는 더욱 더 활용의 폭을 넓히고 있다.
현재 국내의 산업체, 연구소, 학계의 많은 연구과제는 나노
기술과 생명공학 분야에 그 근간을 두고 있으며, 기존의 여러
현재 포항 방사광 가속기에는 경 X-선 영역 (> 2 keV) 실
가지 제한된 기술상의 문제점에 대한 돌파구를 찾고, 새로우
험을 위하여 두개의 휨자석(bending magnet) 빔라인이
면서도 진보된 응용 분야를 개척하고자 노력하고 있다. 나노
XAFS 실험 전용으로 건설되어 있으며, 다수의 빔라인에서
기술에 있어서는 다양한 기능을 가지는 나노 구조를 디자인
연 X-선 영역 실험을 할 수 있다. 실험 가능한 연 X-선 영
하고 제작하며, 나노 물질이 가지는 특성을 나노 단위에서 이
역은 대략 1.5 keV 이하의 에너지 영역으로 Si 보다 가벼운
해하는 것이다. 생물공학에 있어서는 자연의 생체물질을 분
원소의 K각 흡수끝머리, 앞주기 전이원소의 L각 흡수끝머리
리, 정제하여 이들 물질이 가지는 특성에 대한 이해를 높이고
그리고 비교적 무거운 원소의 M각 흡수끝머리가 탐사 가능한
이러한 이해를 기반으로 인공적으로 이들 물질을 만든다든지
영역이다. 연 X-선 흡수 실험은 통상적으로 흡수끝머리 근처
이들 물질이 가지는 특성을 흉내낼 수 있는 물질을 개발하는
의 좁은 에너지 대역에서 이루어지며 (NEXAFS: Near Edge
것이다. 그 중 SAXS 빔라인은 마이크로미터에서 나노미터
X-ray Absorption Fine Structure), 대개의 광전자 분광기법
단위 영역에서 이들 물질의 구조적 변화, 안정성 등을 조사하
의 실험장치로 수행될 수 있다.
XAFS는 물질의 원자적 구조 및 원소의 화학적 특성을 세
밀하게 규명할 수 있는 기술로써 방사광의 등장과 함께 지난
참고문헌
[1] S.-W. Han et al, Phys. Rev. B 66, 94101 (2002).
[2] W. I. Park et al. Appl. Phys. Lett. 80, 4232 (2002).
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는 데에 매우 중요한 역할을 한다.
여기에서는 SAXS 빔라인을 간략히 소개하고 그 응용에 대
해 간략히 기술한 후, 실험적으로 새롭게 성장하고 있는 분야
로 당 빔라인에서 연구한 예를 간략히 소개하고자 한다.
1. 기본 원리
SAXS (small angle X-ray scattering) 은 산란 각도가 대
략 5도 이하에서 일어나는 산란 거동을 연구하는 기술이다.
수 keV의 x선을 물질에 조사하였을 때, 나노미터 수준
(1-100 nm) 의 구조에 대한 정보는 5도 이하의 소각 영역에
서 나타나며, 측정하고자 하는 구조의 크기가 클수록 더 소각
그림 4. 포항 방사광 가속기 X-선 빔라인과 전자현미경을 이용하여 측정한
실험 결과로 폴리스틸렌-폴리노르말펜틸메타아크릴레이트 고분자 조합체가
140~200℃ 등의 특정 온도 범위에서 만 나노 구조를 나타내고 있음.[3]
에서 그 정보가 나타난다. 특히 방사광 가속기를 이용하면,
이러한 수준의 구조가 온도 또는 외부 다른 조건에 의해 변
화하는 것을 실시간으로 관찰할 수 있기 때문에 SAXS의 응
용범위는 매우 넓으며, 더 나아가 최근 대두되고 있는 용액
상에서의 고분자 또는 단백질 실험을 위한 액상 소각 산란
기법과 수십에서 수백 nm 두께를 갖는 박막 시료를 분석하
기 위한 GISAXS(Grazing incident small angle x-ray
표 1. 4C1 SAXS 빔라인의 프레임당 SAXS실험데이터 수집시간.
Materials
Data Collection time[sec]
Nanocomposities
10~60
Liquid Crystals
1~30
Block Copolymer
1~30
Biomolecules in solution
~ 600
scattering) 기법이 구현되면서 지금 그 응용범위는 더욱 넓
어지고 있고, SAXS의 활용도는 크게 증가하리라 본다.
등의 특정 온도범위에서만 나노 구조를 나타낸다는 것을 밝
힌 예이다.
2. 빔라인
포항 방사광 가속기 SAXS 빔라인은 현재 2기가 있으며,
(2) 나노 기공을 가진 박막 특성 연구
광원으로는 휨용 전자석으로부터 발생하는 싱크로트론 x선을
급성장하고 있는 반도체 산업에는 저유전율을 가진 물질이
사용하고 있다. SAXS 빔라인들은 전형적인 고분자, 콜로이
필요하다. 유전율을 낮추기 위해, 일반적으로 사용하고 있는
드, 액정과 같은 거대분자물질을 연구하기 위하여 시료의 위
방법은 작은 기공들을 유전체에 만드는 것이다. 이러한 물질
치에서 고선속을 가질 수 있도록 최적화되어 있다(시료위치에
의 특성은 기공의 크기, 모양, 분포, 서로간의 연결성에 따라
10
11
2
photons/sec/mm (2.5GeV, 200mA)).
좌우되며 이러한 특성을 규명하는 것은 매우 중요하다. 특히
그리고 격자간 거리가 150nm까지의 고분자나 생체물질을 연
반도체 산업에서 사용하기 위한 저유전 물질로서 나노 기공
구할 수 있고, 표 1에서 보는 것처럼 보통 수십 초의 시간 단
을 갖는 박막은 좋은 기계적 특성과, 작은 크기를 갖는 소자
위를 가지는 동역학적 현상을 규명할 수 있다.
를 지지하기 위한 나노 단위 수준의 작은 크기, 서로 연결되
서 약 10
~ 10
지 않은 기공을 필수적으로 가져야한다. 이러한 저유전 물질
로서 기공을 갖는 박막의 기공의 모양 또는 분포 구조를 분
3. 주요 연구 성과
(1) 거대 블록 공중 합체의 상변이
상이 분리된 형태를 보이는 블럭 공중합체는 일반적으로
수백 나노미터보다 작은 구역 크기를 가진다. 블럭 공중합체
를 이용 나노 기술에 응용하려면 블럭 공중합체의 구역 크기
를 결정짓는 특성에 대한 연구가 필요하며, 이러한 실험들은
일반적으로 온도 또는 압력 등에 따른 상변이 실험이다. 그림
4는 폴리스티렌-폴리펜틸메타아크릴레이트 블록공중합체를 음
이온 중합법에 의해서 합성한 후 SAXS를 이용하여 폴리스틸렌폴리노르말펜틸메타아크릴레이트 고분자 조합체가 140~200 C
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물리학과 첨단기술
March 2005
석하기 위해 사용하는 측정 방법은 여러 가지 방법 중 GISAXS
에 의한 방법이 많이 쓰이며 그림 5에 그 예를 보였다.
(3) 단백질 폴딩과 언폴딩
단백질이나 RNA와 같은 생체물질은 고유의 기능의 발휘하
기 위하여 임의의 모양에서 특정한 모양으로 접힌다. 그래서
참고문헌
[3] Jin Kon Kim et al., “Cloosd loop phase behavior in blockcopolymer”,
Nature Materials 1, 114 - 117 (01 Oct 2002) Letters.
개선은 국내 및 국외의 연구조건 및 분야의 변화, 가속기의
특성에 맞추어 극 소각 및 고 분해능을 특징으로 하는 빔라
인, 고강도 및 넓은 범위의 파장대를 특징으로 하는 빔라인,
특화된 실험장치(박막의 표면 및 계면 연구 장치)가 장착되는
빔라인의 건설을 목표로 하고 있으며, 새로운 X-선원에서 제
공하는 고선속은 많은 나노 기술과 생명 공학 연구 분야에
있어서 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
그림 5. 30% 기공 형판 폴리머를 포함하는 복합체로부터 만들어진 저유
[4]
전율 박막의 GISAXS 패턴.
[김제한 ([email protected]), 박수영 ([email protected])]
방사광을 이용한 고효율 단백질결정학과 신약개발
폴딩은 염기서열과 구조사이의 다리역할을 하고 이에 대한
이해는 생물학의 가장 중요한 부분이 된다. 폴딩과 언폴딩 사
질병관련 단백질의 삼차구조는 신약을 개발하는데 매우 유용
이의 천이는 pH, 온도, 압력 변화 등을 통하여 일상적으로
한 정보를 제공하므로 단백질결정학은 신약개발에 중추적인 역
유발할 수 있으며, SAXS 실험은 폴딩이 일어날 때 구조변화
할을 할 것으로 기대되어 왔다. 그러나 전통적으로 단백질결정
를 관측하는 가장 이상적인 도구이다. 단백질이 거의 선형적
학에 의한 삼차구조규명은 짧으면 수개월에서 긴 경우는 수년까
인 상태에서 어떻게 모양을 접어가는 지에 대한 질문은 근본
지 걸리는 지루한 과정을 거쳐야 했으므로 구조에 기초한 신약
적으로나 실제 응용을 하는데 있어서 대단히 중요하다. 그림
설계를 신약개발과정에서 효과적으로 활용하는 데에 제약이 있
6은 Urea의 농도에 따른 KSI 단백질의 SAXS 실험 결과를
어왔다. 이러한 제약이 90년대 말부터 미국, 일본 등을 중심으로
보여주고 있다. 0M이나 7M에 비하여 5.2M 요소에서 KSI의
전개되어 온 대규모의 구조단백질체 연구를 통한 기술개발에 힘
크기는 눈에 띄게 줄어들었다. 이것은 부분적으로 접혀있는
입어 상당부분 해소되어 가고 있는데 이러한 신기술들은 앞으로
단량체 형태를 가진 중간 단계가 존재하는 것을 의미한다.
신약개발에 있어서 단백질 삼차구조 정보를 더욱더 효율적이고
실용적으로 활용할 수 있게 할 것이다.
4. 향후 전망과 계획
포항가속기연구소에서 추후 진행할 SAXS 빔라인 건설과
1. 단백질의 구조연구 과정
단백질 결정구조 연구의 과정(그림 7)은 우선 특정한 단백
질을 순수하게 분리 정제하는 과정이 필요하며 이렇게 정제
된 단백질은 다시 결정화 단계를 거치게 된다. 이렇게 만들어
진 결정은 X-선을 사용하여 구조를 분석하게 된다. 방사광을
결정에 조사시켜 회절된 무늬를 CCD에서 측정하게 되는데
이렇게 측정된 회절 데이터에는 각 회절면에 대한 위상 정보
를 가지고 있지 않다. 그러므로 이런 위상정보를 얻기 위하여
여러 가지 방법을 사용하게 되는데 종전에는 측정하고자 하
는 단백질 원결정체(native crystal)와 같은 형태를 가졌지만
하나의 무거운 원소원자가 달려 있는 결정체, 이른바 동형태
유도체(isomorphous derivative)를 적어도 2개 이상 만들어
이 무거운 원소들의 위치를 안 다음 이들로부터 위상 정보를
얻어 구조를 푸는 MIR(multiple isomorphous replacement)
방법을 사용하였다. 최근에는 방사광의 가변성을 이용하여 단
참고문헌
그림 6. (a) Dimeric ketosteroid isomerase(KSI)의 구조. (b) 자연 상태의
KSI(circle), 5.2 M(square), and 7 M urea(triangle)에서 나오는 Kratky 산
란 도표 (c) 서로 다른 요소(尿素)의 상태에 따른 KSI의 실제 유체역학적 반
[5]
경변화.
[4] Moonhor Ree et al., “Ultralow-k nanoporous organosilicate dielectric
films imprinted with dendritic spheres”, Nature Materials (09 jan
2005 published online) Letters.
[5] D.S. Jang, et al., submitted.
물리학과 첨단기술
March 2005
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단백질 설계
결정화
단백질 만들기
단백질구조 분석
빔라인을 이용한 실험
신약개발
비아그라
그림 7. 단백질 구조연구 과정.
시알리스
그림 8. 포스포다이에스터레이즈 5와 비아그라(빨간색)의 결합구조.
백질 결정 단위 셀 내에 있는 무거운 원자의 흡수끝머리 근
처에서의 비정상 산란 실험을 통하여 위상정보를 얻어 구조
개발 노력이 진행되어 왔다. 그중 특히 결정화 기술 및 결정
를 푸는 MAD(multi-wavelength anomalous diffraction) 방
회절 자료수집의 자동화가 두드러진다. 우선 단백질의 결정화
법으로 기존의 방법보다 정확한 위상정보를 얻어 쉽게 구조
에는 소량의 정제된 단백질로 가능한 한 많은 결정화 조건을
를 풀고 있다. 또한 이미 잘 알려진 단백질의 구조를 이용하
검색하는 것이 필요한데 기존에는 주로 한 조건 당 1-2 μl의
여 같은 단백질의 새로운 결정체나 또는 구조적으로 관련이
단백질을 이용하여 50-100 가지의 결정화 조건을 검색하는
있는 동류의 단백질에 관한 일차적인 해법을 구할 수 있는데
것이 보통이었다. 그러나 최근에는 5-20 nl의 단백질로
이 방법을 MR(molecular replacement)이라 불리며, 최근
4,000-9,000가지의 조건을 검색하는 나노결정화 및 로봇 기
Patterson search 방법들을 이용하여 점점 많은 종류의 단백
술이 개발되어
질의 구조가 밝혀지고 있다.
률을 획기적으로 높일 것으로 예측되고 있다.
[7]
앞으로 질병관련 중요 단백질의 결정화 성공
결정회절 자료수집의 자동화는 방사광가속기 빔라인의 일
반적 사용에 의해 그 필요성이 증대되었는데, 초기에는 특수
2. 주요 연구 성과
지금까지 6B 빔라인에서는 치매관련 단백질, 저산소증관련
단백질, 파킨스씨병의 진행에 관련된 단백질, 암에 관련 단백
질, 비만관련 단백질, 및 발기부전 치료제 관련 단백질의 구
조 등 많은 질병 관련 단백질의 구조가 풀렸으면 이 중 대표
적인 것은 비아그라 표적 단백질의 구조를 들 수 있다.
비아그라는 가장 잘 알려진 발기 부전 치료제이고 비아그라의
표적 단백질이 포스포다이에스터레이즈 5라는 사실도 이미 알
려져 있었으나, 이 둘 사이의 분자적 상호 작용은 알려져 있지
않았다. 표적 단백질과 약사이의 결합 구조 분석은 보다 결합력
이 강하고 부작용이 없는 새로운 신약 개발의 발판이 되므로 신
약 개발 산업에 있어 필수적인 과정이라 할 수 있다. 따라서 국
내 벤처기업에서 규명한 비아그라와 포스포다이에스터레이즈 5
의 결합구조(그림 8)는 비아그라의 작용 원리를 분자적 수준에서
세계 최초로 설명했을 뿐만 아니라 비아그라보다 우수한 새로운
발기 부전 치료제 개발의 길을 열어 주었다.
[6]
한 목적으로만 활용되던 방사광가속기가 최근에는 신약후보
물질과 표적 단백질의 복합체 구조규명을 통한 신약설계 및
최적화를 위하여 다량의 후보물질 복합체 결정구조를 단시간
에 고해상도로 규명하는 데에 활용되고 있다. 이러한 목적의
응용을 위하여 결정시료의 자동장착, 결정 얼라인먼트, 회절
강도 스크리닝 등을 자동으로 수행할 수 있는 로봇 및 소프
[8]
트웨어들이 개발되어 활용되고 있으며,
초고속 단백질결정구
조 규명을 통한 신약선도물질의 스크리닝 기술도 개발되었다.
이러한 기술발전에 힘입어 앞으로 신약개발의 효율성 증대
에 있어서 단백질결정학의 활용은 더욱 더 중요한 위치를 차
지할 것으로 보인다. 국내에서는 이미 단백질결정학분야의 기
술들이 잘 확립되어 있고 세계적인 연구결과들이 발표되고
있다. 특히 포항방사광가속기에 단백질결정학용 빔라인들이
속속 건설되고 있어 이들의 효율적인 활용에 의한 고부가가
치 신약들이 개발될 것으로 기대된다.
[이흥수 ([email protected]), 류성언 ([email protected])]
3. 단백질 구조연구의 현황 및 형후 전망
단백질결정학을 이용한 단백질 삼차구조규명에서 대상 단
백질의 발현, 정제, 결정화를 포함하는 결정회절실험의 시료
제작과정과 준비된 결정으로부터 회절자료를 수집하고 분석
하는 구조규명 과정의 효율성을 획기적으로 증가시키는 기술
28
물리학과 첨단기술
March 2005
[9]
참고문헌
[6]
[7]
[8]
[9]
Sung BJ et al., Nature 425, 98-10 (2003)
Hansen C. L. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 99, 16531 (2002).
Muchmore, S. W. et al., Structure 58, 243-236 (2000).
Lesuisse, D. et al., J. Med. Chem. 45, 237902387 (2002).
방사광을 이용한 마이크로 이미지
뢴트겐에 의해 100여년 전부터 시작된 X-선을 이용한 현
미경법 (imaging method)은 20세기말부터 가속기를 이용한
광원의 발달과 컴퓨터의 발달에 의해 실시간으로 높은 분해
능의 영상을 얻는 것이 가능해져, 전 세계의 많은 과학자들에
의하여 다양한 분야에서 활용되고 있다. 포항가속기 연구소의
1B2 beamline에서도 1999년 살아있는 모기의 영상을 실시
간으로 얻는 것을 시작으로, 꾸준히 X-선 현미경법을 지속적
으로 발전시키고 있다.
그림 11. Zone plate 외각 부분의 bright field 영상(지름=160 m, 최외각
zone의 폭=100 nm)
로 전환하고, 현미경 대물렌즈로 확대하여 마이크로 분해능이
가능하게 한 후, CCD camera를 통해 영상화 한다. 이장치
1. 실험 방법 및 연구 결과
를 이용한 최고의 분해능은 1.2 μm까지 가능하고, 철쭉꽃 수
1B2 beamline에서 영상을 얻는 방법에는 분해능에 따라
술에 대한 영상을 그림 9에 나타내었다. 두 번째로는 나노 scale
두 가지로 나누어진다. 첫 번째는 수 µm의 분해능으로 실시
의 분해능이 가능한 나노 현미경법이다.
[10]
기본 schematic
간 영상을 얻을 수 있는 마이크로 현미경법이다. 작은 광원으
diagram은 그림 10과 같다. 가속기에서 나온 방사광은 단색
로 인해 (coherence를 이용하여) phase contrast가 생기는
화장치(monochromator)를 통해 약 6.95 keV를 갖는 단색광
이 실험에서는 multilayer monochromator를 사용하여 약 8
화 된 후, 일반 광학현미경의 condenser lens 역할을 하는
keV로 방사광을 단색화하여 사용하거나, 시료의 thickness가
condenser zone plate(ZP)를 통과하여 시료의 위치에 집속
두꺼운 경우에는 white beam을 사용하기도 한다. 이렇게 얻
된다. 이때 사용되는 zone plate는 지름이 4 mm, 최외각
어진 beam을 이용하여 시료와 detector간의 거리를 조절하
zone의 폭이 100 nm이며, 약 1.6 μm의 두께를 갖는 gold
여 시료를 통과한 phase contrast 영상을 scintillator
를 활용하였다. 이 최외각 zone의 폭과 단색광 에너지의 크
(CdWO4 및 CsI)를 이용하여 X-선 image를 가시광선 image
기에 의해 depth of focus가 결정된다. 또한 condenser ZP
를 통과한 direct beam 및 0th order와 higher order beam을
block하기 위해 center stop과 pin hole을 사용한다. 시료를
통과한 X-선 영상을 objective ZP (지름 = 160 μm, 최외각
zone의 폭 = 100 nm)를 이용하여 약 30배로 확대하고,
CsI(Tl) scintillator를 이용하여 X-선 image를 가시광선
image로 전환한 후, 현미경 대물렌즈로 확대하여 CCD
camera를 통해 영상화 한다.
2. 향후전망 및 계획
최근 당 beamline에서는 공간분해능을 높이기 위해 objective
그림 9. 철쭉꽃 수술(왼쪽 그림의 네모 안)의 2차원 영상(오른쪽, 공간분
해능=3 µm).
ZP 및 대물렌즈를 교체할 예정이다. 그림 11은 zone plate의
bright field 영상을 보여주고 있으며 이 영상의 공간 분해능
은 100 nm이다. 또한 2차원의 영상뿐만 아니라 tomography도
e- beam
pinhole
PLS
image
sample
가능하도록 계획 중에 있어 곧 3차원 영상의 실현도 가능할
것이다. [윤화식 (hsyoun@ postech.ac.kr)]
center stop
0m
22 m
Monochromator
Condenser ZP
25 m
28 m
Objective ZP
Scintillato
그림 10. Nano-imaging을 위한 기본 schematic diagram.
참고문헌
[10] H.S. Youn, S.Y. Baik, and C.H. Chang, Rev. Sci. Instrum. 75,
023702 (2005).
물리학과 첨단기술
March 2005
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그림 12. LIGA 공정을 이용해 제작한 마이크로 노즐.
방사광을 이용한 Micro-Machining
그림 13. LIGA 공정의 개념도.
지금 선진 각국에서는 방사광을 이용한 첨단과학 기술의
개발연구가 괄목할만한 성과를 쌓아가고 있고, 다음 세기에는
주 작고, 연속에너지 스펙트럼을 가지고 있고, 고진공에서 방
새로운 기술혁신, 신산업의 구축이 확실시되고 있다. 방사광
생하는 아주 깨끗함 광원이라는 탁월한 특성을 가지고 있다.
을 이용한 응용연구로서는 이미 알려져 있는 X-ray lithography
따라서 기존의 광원에 비해 노광시간을 극단적으로 줄일 수
기법을 이용한 반도체 개발에 응용을 시작으로 최근에 주목
있고, 퍼짐이 매우 작아 높은 고폭비의 구조의 실현이 가능하
을 받고 있는 연구 분야로서 LIGA공정을 이용한 마이크로머
다. 또한 임의의 파장역을 선택함으로써 마스크 기판의 자유
시닝(micromachining)이다.
도를 증가시킬 수가 있어, 싱크로트론 방사광이야말로 LIGA
공정에 최적의 X-선 광원이라고 할 수 있다.
1. LIGA공정이란?
독일 칼수루에(Kalsruhe) 원자핵연구소에서 우라늄 동위원
3. 연구 및 응용분야
소를 분리하기 위해 Slot nozzle(그림 12)을 제작하는 과정에
마이크로 머시닝 기술개발 연구는 방사광 관련 연구와
서 처음으로 개발되었던 공정으로 방사광을 이용해 상대적으
X-ray lithography 관련 연구를 기초로 하여 미소 기계, 미
로 두꺼운 X-ray 感光材에 필요한 패턴을 노광, 현상한 후
소 전자전기 제품을 개발하여 앞으로 전개될 21세기 마이크
도금, 몰딩을 통해 3차원 구조체를 제작할 수 있다. 폭 수um
로 머신 시대에 맞추어 관련 산업의 기술력을 확보하여 국가
에서 깊이 수mm 또는 cm까지의 High Aspect Ratio (높이
경쟁력을 높이는데 초점을 두고 있다. 현재 마이크로 머시닝
와 폭의 비: > 100)를 가지며 측면 거칠기가 1㎛이하의 초소
기술과 관련되어 주목을 하고 있는 응용분야로는 미래의 광
형 정밀 미세 구조물 제작의 실현이 가능하다.
통신분야에 사용 잠재력이 큰 광부품의 응용을 비롯해 항공
3차원 미세가공기법으로 제1단계는 금으로 패턴이 입혀진
우주분야와 같이 중량대비 비용의 효과가 큰 분야, 인체 내의
X-ray 마스크를 통해서 레지스트를 노광시키고 현상하는
진단 및 치료를 위한 마이크로캡슐 제조 등의 의용분야, 적진
X-ray 식각(X-ray lithography)단계이고 제2단계는 노광된
탐지용 미소 정찰기의 개발과 같은 군사 분야 등 많은 분야
부분을 제거하여 만들어진 레지스트 미세구조를 전해성형에
에 응용 연구가 진행되고 있다.
의한 금속(Cu, Au, Ni 등)으로 채워 금속구조물을 만드는 정
밀도금(Electroplating)단계이다. 마지막 단계로 금속구조물을
이용하여 플라스틱이나 세라믹 구조물을 대량 제작하는 정밀
사출기술(Moulding)공정으로 이루어진다. 이중 가장 중요한
것은 식각에 사용하는 방사광 광원의 특성이다.
2. 방사광이 왜 유용한 기구인가?
4. 연구 현황
세계적으로 LIGA공정을 주도하고 있는 곳이 독일의 IMT
와 미국의 Wisconsin 대학의 UW-Medison이다. 이곳에서
방사광을 이용한 LIGA공정에 의한 마이크로머시닝 관련 첨단
과학기술의 기초 및 응용 개발기술이 수행되어 많은 연구결
과가 보고되고 있다. LIGA 전용 빔라인이 1998년 말 준공이
싱크론트론 방사광은 강도가 기존의 광원보다 적어도 수만
되어 현재 운전 중에 있다. 이것은 국내 연구자들을 위해 개
배 이상의 강한 펄스광원이며, 평행성이 매우 좋아 퍼짐이 아
방되는 연구시설로서 완성되면 국내에서도 LIGA공정에 대한
30
물리학과 첨단기술
March 2005
그림 14. Micro lens (PAL/KETI).
그림 16. Micro Gear(PAL/ETRI).
그림 15. Turbin blade (EPFL).
연구 및 기술개발이 적극적으로 진행될 것으로 기대되며 마
그림 17. Micro Gear (PAL/ETRI).
이크로 머신 분야에서도 선진국을 따라잡는데 매우 유리한
환경을 제공할 것이다.
방사광을 이용한 미세가공기술은 21세기의 주도적 기술분
야로 주목을 받고 있으며, 선진 각국에서는 이미 경쟁적으로
이 분야 연구개발에 박차를 가하고 있고 투자를 아끼지 않는
상황이다. 현재 이 분야를 이끌어 나가는 선진 연구그룹은 미
국의 위스콘신 대학의 UW-Madison, 루이지아나 대학의
CAMD, 독일의 IMM, IMT 등이 있고 국내에서는 포항방사광
을 이용한 이 분야의 연구를 전자부품연구원(KETI), 전자통신
연구원(ETRI), LG생산기술연구원들이 적극적으로 참여 개발
하고 있다.
5. LIGA 기술전망
아직까지 LIGA 기술을 이용하여 요소부품을 제작하거나 판
었다. 따라서 유럽, 미국 일본 시장 증가율을 고려하면 앞으로
수년 내에 전체 세계시장의 1/3 정도를 마이크로 머신 분야가
차지할 것으로 예상된다. 이와 같이 현재 가시적인 효과는 없으
나 수년 내에 마이크로 머신 분야의 수요는 폭발적으로 증가가
있을 것으로 예상된다. [장석상 ([email protected]), 박순
섭 ([email protected])]
맺음말
위에서 살펴본 바와 같이 방사광은 물리, 화학, 생물학, 의
학 등의 기초과학분야 뿐만 아니라 신소재, 기계, 전자, 환경,
생명공학, 철강, 반도체 등의 의용분야에 다양하게 활용되고
있다. 표면의 나노구조를 연구하거나, 환경오염물질에 대한
매한 적이 없어 그 시장을 조사할 수는 없으나 지금까지 조사된
연구, 신약개발 관련 단백질 구조 연구, 마이크로크기의 구조
미국 및 일본의 마이크로 머신 시장을 그 예로 들면 1990년부터
물 제작, 폴리머재료를 사용하는 분야 및 생명체의 내부 구조
1999년까지 연간 시장 증가율이 평균 18%를 나타내고 있으며,
관찰, 등 산업체에서의 활용이 커지고 있는 상황이다. 또한
일본 시장의 경우 해마다 15%정도의 고성장을 보이고 있다. 최
아직도 지금까지 불가능했던 실험분야에서 새로운 시도가 끊
소한 같은 추세로 성장한다고 가정하면 2000년대에 들어 미국
임없이 시도되고 있고 현재까지 보지 못했던 현상을 새롭게
및 일본 시장은 각각 36억 달러와 1600억엔 규모를 갖게 될 것
관측 가능하게 됨으로서 방사광의 X-선 활용가능성은 무궁무
으로 예다. 최근 유럽 LIGA 협회의 조사에 의하면 수백억 파운
진하다고 할 수 있다. 앞으로 방사광을 이용할 수 있는 미개
드의 세계시장이 앞으로 20여년 내에 전개되리라는 보고도 있
척분야와 산업체에서의 적극적인 방사광의 활용을 기대해본다.
물리학과 첨단기술
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