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해양·지구과학 분야 질량분석기술 보고서 - 장비 공유를 통해 개척하는 새로운 해양·지구 과학- 원문보기 1
- 국가 일본
- 생성기관 문부과학성(MEXT)
- 주제분류 핵심R&D분야
- 원문발표일 2025-08-29
- 등록일 2025-09-05
- 권호 295
○ 문부과학성 과학기술·학술심의회 해양개발분과회는 물·유기물·광물 등 원소 분석이 지구와 해양의 기원, 진화, 미래 예측과 관련된 중요한 정보를 제공함에 따라, 현재의 최첨단 분석 기술과 방법을 통합하여 보다 본질적인 과학적 문제 해결이 가능하다는 판단 하에, 해양·지구과학 분야 질량분석 기술에 관한 보고서를 작성·발표
- 질량분석법은 해양·지구과학 분야에서 동위원소를 포함한 미량 성분을 정밀하게 분석할 수 있는 강력한 기법으로 본 보고서에서는 향후 질량분석 관련 기기 개발과 기술적 진전을 바탕으로, 이를 해양·지구과학 분야에 어떻게 발전적으로 적용할 수 있을지를 중점적으로 논의
- 2차 이온질량분석법(SIMS : Secondary Ion Mass Spectrometry), NanoSIMS(나노스케일 초고감도·고해상도 2차 이온질량분석장치), SHRIMP(Sensitive High‐Resolution Ion Microprobe), 안정동위원소질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometer, IRMS), 가속기질량분석기(AMS) 등 기기 소개
○ 향후 기술개발 핵심 과제
- 대형 질량분석 장치의 성능 향상을 위해 연구 현장에서 기대되는 기술 고도화 관련 사항은 다음과 같으며, 실제로 연구자의 수요에 맞춰 기업과 연구자간, 혹은 공동으로 개별 부품 개발중
- 고해상도화: 이온원 자체의 성능 향상(고휘도의 이온원, 측정 대상 원소의 이온화를 더욱 촉진하는 신규 이온원 개발 등)
- 고감도화: 측정 대상 원소의 이온화 효율 향상(이온원 포함), 장치 내부에서의 이온 투과율 향상, 검출 효율 향상 등
- 고스루풋화: 시료 도입 자동화(오토샘플러), 다중 모드 및 전자동 분석 소프트웨어 개발 등
- 이와 같은 개별 부품 기술의 발전을 통해 해양·지구과학 분야의 미량 성분 분석은 더욱 정밀하고 종합적인 데이터 확보를 가능하게 하여 새로운 과학적 지식을 얻을 수 있을 것으로 기대되며, 특히 미량 유기물 검출과 동위원소 분석은 해양의 생물지구화학적 순환을 밝히는 데 기여하고, 기후변화 및 생태계 변화 예측에도 중요한 역할을 할 것으로 기대
- 질량분석법은 해양·지구과학 분야에서 동위원소를 포함한 미량 성분을 정밀하게 분석할 수 있는 강력한 기법으로 본 보고서에서는 향후 질량분석 관련 기기 개발과 기술적 진전을 바탕으로, 이를 해양·지구과학 분야에 어떻게 발전적으로 적용할 수 있을지를 중점적으로 논의
- 2차 이온질량분석법(SIMS : Secondary Ion Mass Spectrometry), NanoSIMS(나노스케일 초고감도·고해상도 2차 이온질량분석장치), SHRIMP(Sensitive High‐Resolution Ion Microprobe), 안정동위원소질량분석기(Isotope Ratio Mass Spectrometer, IRMS), 가속기질량분석기(AMS) 등 기기 소개
○ 향후 기술개발 핵심 과제
- 대형 질량분석 장치의 성능 향상을 위해 연구 현장에서 기대되는 기술 고도화 관련 사항은 다음과 같으며, 실제로 연구자의 수요에 맞춰 기업과 연구자간, 혹은 공동으로 개별 부품 개발중
- 고해상도화: 이온원 자체의 성능 향상(고휘도의 이온원, 측정 대상 원소의 이온화를 더욱 촉진하는 신규 이온원 개발 등)
- 고감도화: 측정 대상 원소의 이온화 효율 향상(이온원 포함), 장치 내부에서의 이온 투과율 향상, 검출 효율 향상 등
- 고스루풋화: 시료 도입 자동화(오토샘플러), 다중 모드 및 전자동 분석 소프트웨어 개발 등
- 이와 같은 개별 부품 기술의 발전을 통해 해양·지구과학 분야의 미량 성분 분석은 더욱 정밀하고 종합적인 데이터 확보를 가능하게 하여 새로운 과학적 지식을 얻을 수 있을 것으로 기대되며, 특히 미량 유기물 검출과 동위원소 분석은 해양의 생물지구화학적 순환을 밝히는 데 기여하고, 기후변화 및 생태계 변화 예측에도 중요한 역할을 할 것으로 기대
