화학과

지문의 키랄성 세계 최초 증명, ACS Nano 게재

충남대 화학과 이재범 교수(제1저자:정기재 박사, 곽주용 응용화학공학과 BK21 나노융합소재공학전공 박사과정/ 주요공동저자:김영미, 왕채봉, 참밴딴)연구팀이 지문이 가지고 있는 돋특한 3차원 지문패턴이 카이랄성을 가지고 있음을 세계 최초로 증명했다.

이번 연구 결과는 나노과학기술분야 국제 저명 학술지 ‘ACS NANO’ (IF: 15.881)에 4월 12일 온라인판에 게재됐다. (논문제목: Chirality of fingerprint: Pattern- and curvature- induced chiroptical properties of the surface) )

이재범 교수 연구팀은 지문이 가지는 독특한 패턴과 곡률의 조합은 대칭성을 파괴하여 키랄성을 나타낼 수 있다는 것을 광학적 실험과 이론으로 증명하였다. 일정한 나노 단위의 패턴을 가진 격자를 PDMS에 전사 시킨 후, Au를 얇게 도포하여 빛과의 상호작용을 통해 표면 플라즈몬 공명 현상을 유도하였다. 그리고 특정 각도로 곡률을 가하여 패턴과 곡률이 형성하는 스큐(skew) 각도를 조작함으로써 광학 키랄성이 조절됨을 원편광 이색성 분광기를 통해 확인하였다. 

(왼쪽부터) 충남대 화학과 이재범 교수, 곽주용 학생, 정기재 박사 / 지문의 키랄성을 나타내는 지문의 스큐각도, 시뮬레이션 및 원편광 이색성.

이러한 현상은 지문에서도 확인할 수 있는데, 이재범 교수 연구팀은 지문이 가지는 독특한 패턴과 곡률의 스큐각도는 키랄성을 가지며 이는 사람마다 다르게 분포한다는 것을 원편광이색성과 시뮬레이션을 통해 최초 증명하는데 성공했다. 

이재범 교수는 “이번 연구는 기존 2차원 지문패턴을 인식하는 보안장치를 뛰어넘는 새로운 형태의 3차원 지문인식 보안장치를 개발할 수 있는 물리적 학문토대를 마련했다는데 큰 의의가 있다. 향후 이 연구를 이용하여 AI 이미징 패턴 분석 기술과 협업하여 3차원 지문인식 장치를 개발하여 더욱 뛰어난 보안기술을 개발하고자 한다.”고 했다.