나노측정 핵자기공명
페이지 정보
- 용어
- 핵자기공명
- 요약
- 원자핵이 가지고 있는 핵스핀이 자기장내에서 특정 주파수의 전자기파와 반응하는 현상
- 참고문헌
- - http://icpr.snu.ac.kr/nmr/
- 분류
- 나노측정 > 기타장비
본문
원자핵이 자기장 속에 놓이면 무질서하게 흩어져 있던 핵들이 몇 가지 상태(에너지 상태=2I+1)로 배열하게 된다. 기본 자기장 외에 외부에서 또 다른 전자기파를 주면 몇 개의 에너지 상태로 나누어져 있던 핵 스핀들이 에너지 차이에 해당하는 만큼의 전자기파를 흡수하여 낮은 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 옮겨간다. 이것을 공명현상(Resonance)이라고 한다. 이것은 물질이 일정한 자기장 속에 놓였을 때 그것을 구성하고 있는 핵에 의해 발생하므로 핵자기 공명현상(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)이라고 한다. 핵자기 공명현상이 중요한 이유는 한 분자 속에는 여러 종류의 핵이 있고 그들 각각이 느끼는 자장의 세기는 화학적 환경에 따라서 조금씩 차이가 있기 때문에 공명현상을 일으키는 에너지가 조금씩 달라서 분자의 환경을 유추할 수 있기 때문이다. NMR을 통하여 분석할 수 있는 핵 종은 수십 가지이지만 일반적으로 가장 많이 사용되는 원소는 수소(1H), 탄소(13C), 질소(15N), 불소(19F), 실리콘(29Si), 인(31P) 등이다. 거대 분자/생체 고분자의 구조 규명, 유기/무기/신소재 합성실험에서의 분석 연구, 유전자 연구와 신약 개발 등 이학/생명공학/의약학의 다양한 분야에서 시료를 파괴하지 않고 액체상태의 시료분자 연구를 수행할 수 있다. 간단한 분자는 1차원 실험을 통하여 구조를 밝힐 수 있으나 보다 복잡한 물질은 2차원, 3차원 실험에 의하여 대부분의 물질의 분석이 가능하다. 특히 단백질 같은 생체고분자는 3차원 실험을 통한 실험이 가능해져 널리 활용되고 있다.