최 교수의 논문은 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인 판에 최근(9월 12일) 게재됐다.
유체가 흐르는 일반적인 채널의 경우는 연속체의 형태로 물리적인 현상이 이루어지지만 채널의 크기를 개별적인 이온의 크기와 유사한 나노스케일로 축소했을 경우 기존 환경에서 발생하지 않는 새로운 형태의 물리적 현상들을 관찰 할 수 있다.
이번 연구에서는 단일벽 탄소 나노튜브(직경 0.9~2.0nm)를 나노채널로 응용해 채널 자체의 직경 변화 및 온도 변화에 따른 이온 전송의 변화를 최초로 규명했다.
Sub nm 스케일 채널 내부의 이온 전송을 규명하기 위해 채널 양단에 전압을 가하여 내부로의 이온 흐름을 형성하고 이와 동시에 유도되는 미세한 전류의 변화를 감지하여 이온 전송 특성을 연구했다. 또한 채널 내부를 통과하는 이온의 종류, 외부 전기장의 변화 등에 따른 나노채널 내부의 이온 전송 특성이 어떻게 달라질 수 있는지를 구체적으로 규명했다.
최 교수는 “이번 연구는 현재까지 이론적으로 진행되어 온 연구에서만 보고되어 왔던 나노채널에서의 다양한 물리적 현상이 실제 존재할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 이러한 결과들은 Sub nm 스케일의 나노채널 연구에 새로운 계기를 마련할 것”이라고 기대했다.
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