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기초과학연구원·미국 IBM 공동 연구…"원자 스핀 자기장까지 시각화"
세상에서 가장 정밀한 MRI 실험 개념도자성을 띤 티타늄(빨간색)과 철(초록색) 원자가 산화마그네슘 막 위에 놓여 있다. 주사 터널링 현미경 탐침(은색)은 원자 스핀 공명 신호를 감지할 수 있다. [IBS 제공. 재판매 및 DB 금지](대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 안드레아스 하인리히 양자나노과학 연구단장과 미국 IBM 공동 연구팀이 기존보다 100배 이상 해상도를 높인 자기공명영상(MRI) 기법을 구현했다고 2일 밝혔다.
MRI는 병원에서 병을 진단할 때 주로 쓰인다.
몸을 이루는 원자 스핀이 외부 자기장에 반응해 신체 내부를 시각화하는 원리다.
한미 연구진은 주사 터널링 현미경 탐침 끝에 원자 여러 개를 묶은 스핀 클러스터(스핀을 띤 원자 집합)를 붙였다.
주사 터널링 현미경은 뾰족한 금속 탐침과 시료 사이에 흐르는 전류로 표면 원자를 살피는 장비다.
연구진은 초고진공·극저온 조건에서 탐침이 시료 표면에 더 가까이 접근할 수 있도록 했다.
아울러 시료 원자 주변으로 탐침 스핀 클러스터를 움직이며 원자 한 개를 시각화하기 위해 실험을 거듭했다.
이를 통해 실제 표면 위 원자 하나와 스핀 클러스터 사이의 자기적 공명을 읽는 데 성공했다.
원자들의 MRI 측정 데이터서로 다른 에너지 기준으로 측정한 티타늄 원자 MRI 이미지. 설정한 에너지와 원자 자기장이 같으면 밝게 나타난다. [IBS 제공. 재판매 및 DB 금지] 원자 하나의 또렷한 MRI를 촬영한 건 이번이 처음이다.
기존 분자 수준 MRI보다 해상도가 100배 좋아진 것이라고 연구진은 설명했다.
필립 윌케 IBS 연구위원은 "이 기술로 고체 표면, 양자컴퓨터 스핀 네트워크, 생체분자 등 여러 시스템의 스핀 구조를 연구할 수 있게 됐다"고 말했다.
연구진은 실제 단백질이나 양자 시스템처럼 복잡한 구조 속 원자 하나하나의 스핀 상태를 시각화할 계획이다.
안드레아스 하인리히 연구단장은 "병원에서 MRI로 사진을 먼저 찍어야 진단과 치료를 할 수 있듯이 물리적 시스템도 정확히 분석해야 한다"며 "원자 성질을 스핀 구조라는 새로운 측면에서 확인하는 길을 연 셈"이라고 강조했다.
성과를 담은 논문은 이날 '네이처 피직스'(Nature Physics) 온라인판에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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(광명=연합뉴스) 김광호 기자 = 경기도 광명시 철산2동 주민들이 가로수에 정성스럽게 만든 뜨개옷을 입히기로 해 눈길을 끌고 있다.
자신이 만든 뜨개옷을 나무에 입혀보는 광명 주민[광명시 철산2동 제공. 재판매 및 DB 금지] 2일 철산2동 행정복지센터에 따르면 복지센터는 주민 50여명이 참여한 가운데 주민자치위원회와 함께 지난해 12월 '나무야 사랑해(Tree-Hug)' 사업을 기획했다.
가로수에 털실로 정성스럽게 뜬 각양각색의 옷을 입혀 이 거리를 누구나 찾고 싶은 특화 거리로 만들고자 하는 생각이다.
이에 따라 기획 참여 주민들은 각자 분양받은 나무의 굵기 등을 잰 뒤 옷을 만들기 위해 지난 5월부터 전문가의 도움을 받아 뜨개질하고 있다.
복지센터와 주민자치위원회는 복지센터 인근 시청로 가로수와 현충공원 인공폭포 주변 가로수 100그루의 나무에 옷을 입히기로 한 가운데 현재 30여벌의 옷을 완성했다.
자신이 만든 뜨개옷을 나무에 입혀보는 광명 주민[광명시 철산2동 제공. 재판매 및 DB 금지] 주민자치위원회 등은 오는 9월 말까지 모든 옷을 완성한 뒤 10월께 나무에 일제히 입힐 예정이다.
사업에 참여하고 있는 한 주민은 "내가 만든 뜨개옷을 많은 시민이 보는 가로수에 입힌다는 자부심에 설레고, 예쁜 길을 만드는 일에 동참하게 돼 기쁘다"고 말했다.
박명우 철산2동장은 "'나무야 사랑해' 기획이 주민들이 손수 뜬 뜨개옷을 나무에 입히는 단순한 사업의 성격을 넘어 아름다운 마을을 만들고자 하는 공동의 소망을 실현하는 과정에 주민이 자발적으로 참여, 공동체를 형성한다는 의미가 있다"고 말했다.
'나무야 사랑해' 기획 안내문[광명시 철산2동 제공. 재판매 및 DB 금지] 이어 "이번 사업에 열정을 보여주는 주민자치위원회 위원들과 지역 주민들께 감사드린다"며 "주민 참여도와 호응도가 높은 만큼 오는 10월 뜨개옷을 입은 가로수 거리의 모습이 벌써 기대가 된다"고 밝혔다.
kwang@yna.co.kr
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