네이처 게재… 기존 광학적 한계 넘는 해상도 선봬
 
 　포스텍(포항공과대학교)화학과 김광수<사진> 교수팀이 세계 최초로 머리카락 굵기보다 수백배 작은 나노미터(nm)급 렌즈 합성에 성공했다.
　22일 포스텍에 따르면 이 렌즈의 특성은 렌즈의 크기가 빛의 파장만큼 작아질 때 기존의 기하광학에서는 불가능한 이론적 극한치(회절한계)인 빛의 반파장보다 더 작은 크기를 식별할 수 있는 초해상도를 보여주는 새로운 물리 현상을 밝혀냈다.
　김교수의 주도하에 박사과정 이주영씨와 홍병희 박사가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 운영하는 `글로벌연구실(Global Research Lab)’사업 지원하에 수행됐다.
　특히 이 연구 결과는 세계최고 권위의 과학저널인 네이처(Nature)지에 23일 게재된다.
　김교수팀은 유기물질인 칼릭스하이드로퀴논(CHQ) 분자는 자기조립을 통해 나노미터 크기의 단면 볼록렌즈를 형성된다는 것을 발견했다.
　이에따라 렌즈 크기가 빛의 파장과 비슷하게 되면 빛은 회절과 간섭 현상을 통해 일반 상식과는 달리 빛의 경로가 곡선 궤적을 그려 나노렌즈가 매우 짧은 초점거리를 가지게 되는 초굴절현상을 발견했다.
　나노렌즈의 이러한 특징은 기존 광학 현미경에서는 구분할 수 없는 미세 패턴이 뚜렷이 확대된 이미지로 얻어져 기존의 광학적 한계를 넘는 해상도를 보여 줬다.
　이와함께 정확한 전자파 시뮬레이션을 통해 실험에서 얻은 나노렌즈의 특이한 광학 현상을 입증한데 이어 이에 대한 새로운 물리적 현상을 이론적으로 규명했다.
　빛의 파장 길이의 반보다 작은 두 물체간의 거리는 일반 광학렌즈로는 분간할 수 없으며 이 같은 극한치를 광학적 `회절 한계’로 부른다.
　하지만 이번 연구 결과에서 나노렌즈가 이 회절 한계를 넘어 빛의 파장(400~700㎚)의 절반보다 더 작은 간격을 식별할 수 있음을 밝혀냈다.
 /이영균기자 lty@hidomin.com