양자정보통신기술 핵심 분야 중 하나인 양자자기장 센싱 기술은 다양한 분야에의 응용이 가능하지만 그 중 생ㆍ화학물질/화학 반응 대상 분석에의 응용은 기초연구적인 측면에서 뿐 아니라, 물질 특성의 미세분석 측면에서 이전과 다른 새로운 정보를 제공할 수 있다. 이를 가능하게 하는 또 다른 핵심 기술은 양자역학 기반 초분극 유도 기술이다. 본 고에서는 양자역학 기반의 파라수소 생성의 원리, 파라수소를 이용한 초분극 유도기술의 원리, 이를 기반으로 연구한 파라수소 기반 실시간 초분극 적용 기술에 대해 소개한다. 아울러, SQUID (Superconducting Quantum Interface Device)와 파라수소 초분극 유도 기술과의 결합으로 최고의 증폭된 성능을 얻은 MRI 신호와 화학 반응 모니터링을 위한 파라수소 초분극 기술 이용에 대해 소개한다. 이와 같이 파라수소 기반 초분극 유도 기술은 양자자기장 센싱의 극대화를 이루는데 이용될 수 있을 뿐 아니라 자기공명영상/핵자기공명(MRI/NMR)의 신호 증폭을 통한 성능 개선 및 새로운 의료기기 산업에도 적용할 수 있을 것으로 예상된다.

[원문보기]