[세종 = 뉴스핌] 김범주 기자 = 연세대학교는 주철민 기계공학과 교수 연구팀이 비간섭계 기반 측정 영상과 다중산란 모델을 이용해 광학적 이방성 물질의 삼차원 복굴절 토모그래피 영상을 복원할 수 있는 산술현미경 기술(computational microscopy)을 개발했다고 9일 밝혔다.

복굴절은 빛의 편광 방향에 따라 물질의 굴절률이 달라지는 현상이다. 분자 배열이나 물질의 구조적 정렬 방향 등에 의해 나타난다. 이러한 물질의 고유한 광학적 특성(이방성)을 시각화하는 기술은 의료 진단, 소재 분야, 광물학 등에서 활용되고 있다.

최근에는 복굴절 특성의 삼차원 분포를 시각화 할 수 있는 연구가 활발하게 진행 중이지만, 다중산란이 발생하는 복잡한 구조의 복굴절 시료의 삼차원 고해상도 영상 복원에는 어려움이 있었다.

연구팀은 비간섭계 산술현미경 기술과 접목해 다중산란 복굴절 물질의 삼차원 영상 복원을 가능하게 했다는 것이 학교 측의 설명이다. 또 기존 현미경에 LED 조명을 사용하는 비간섭계 영상 시스템으로 간단하게 구현할 수 있게 했다. 레이저를 사용하는 다른 기술에 비해 안정적으로 영상을 취득할 수 있다.

연구진은 산술현미경 기술을 이용해 다중산란 특성을 가지는 다양한 투명 생체 시료를 대상으로 삼차원 복굴절 특성을 정량적으로 복원했다.

주 교수는 "복잡한 광학적 구조를 가지는 다양한 물질의 삼차원 특성을 파악하는 데 있어 효과적으로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

주철민 연세대학교 교수(왼쪽) 송승리 연구원/제공=연세대학교

wideopen@newspim.com