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작성일 : 19-07-02 06:19
세계에서 가장 세밀한 MRI 구현…"해상도 100배 향상"
 글쓴이 : 공오환
조회 : 0  
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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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낮 최고기온이 24∼31도로 평년(24∼29도)보다 더울 것으로 예보된 1일 서울어린이대공원에서 시민이 산책을 즐기고 있다. 연합뉴스
비가 그치자 무더위가 찾아왔다.

화요일인 2일 전국은 가끔 구름이 많다가 낮부터 맑아질 전망이다.

제주도는 가끔 구름이 많고, 중부 내륙과 남해안은 새벽에 빗방울이 떨어지는 곳이 있겠다.

아침 최저기온은 15~21도, 낮 최고기온은 26~31도로 예보됐다. 낮 기온은 평년(24~29도)보다 약간 높겠다.

내륙 지역을 중심으로 낮 기온이 30도 이상까지 오르면서 덥겠다.

기상청은 “중부 내륙은 7월 초순까지, 경상내륙·전남 동부 내륙·일부 동해안은 5일까지 낮 기온이 31도 이상을 기록할 것으로 보인다”며 “폭염 피해 예방에 신경 써야 한다”고 당부했다.

미세먼지 농도는 전 권역이 ‘좋음’~‘보통’ 수준을 보이겠다. 단, 부산은 오전에 일시적으로 ‘나쁨’ 수준이 나타날 수 있다.

중부 내륙을 중심으로 짙은 안개가 끼는 곳이 있고, 그 밖의 내륙에도 안개가 끼는 곳이 있겠다.

남해안은 바닷물 높이가 높은 기간이어서 밀물 때 침수 피해를 보지 않도록 주의해야 한다.

바다의 물결은 전 해상 앞바다에서 0.5~1.0m로 일겠다. 먼바다 파고는 서해·남해 0.5~1.5m, 동해 0.5~2.0m다.

유인선 온라인기자 psu23@kyunghyang.com


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