주사전자현미경-X선원소분포화상을 리용한 눈등분분체에서 조성별립자특성화

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《정보기술, 나노기술, 생물공학을 비롯한 핵심기초기술과 새 재료기술, 새 에네르기기술, 우주기술, 핵기술과 같은 중심적이고 견인력이 강한 과학기술분야를 주타격방향으로 정하고 힘을 집중하여야 합니다.》

과학과 기술의 발전과 함께 새로운 기능성화장품들이 수많이 등장하고 화장품의 종류와 가지수가 급격히 늘어나는것과 동시에 그 질적수준을 과학적으로 분석평가하는 문제는 더욱더 중요하게 제기되고있다.

일반적으로 분말립자들의 크기와 모양을 평가하는 방법에는 여러가지 방법들이 있는데 이 방법들가운데서 주사전자현미경(SEM)은 가장 유용하고 쓸모있는 설비들중 하나이다.

최근에 김일성종합대학 첨단기술개발원의 연구사들은 주사전자현미경을 리용하여 분장용화장품의 한가지 종류인 눈등분에서 분체립자들의 크기와 모양을 전체시료에 대하여서가 아니라 조성에 따라 분류하고 평가하기 위한 방법을 연구하였다.

지난 시기 눈등분을 비롯한 분장용화장품분석에 주사전자현미경이 많이 리용되였다. 2007년에 다른 한 연구자는 X선분말회절분석기(XRD), 원소분석, IR분광기와 주사전자현미경을 리용하여 피리딘-2,6-디아민-기능화된 Fe₃O₄나노립자에 토대한 새로운 흡착제의 립자크기와 형태를 특징지었다. 같은 해 다른 연구자는 립자들의 기하학적모양을 정량적으로 결정하는데 리용되는 여러가지 방법들과 기술들을 개괄하였다. 2010년에는 주사전자현미경과 화상분석프로그람을 리용하여 립자속성들 즉 립자모양(2차원과 3차원)과 립자크기(평균립자크기와 립자크기분포)를 평가한 연구결과도 제시되였다.

우와 같은 방법들에서 주사전자현미경은 한가지 시료속에 들어있는 여러가지 조성의 분체립자들에 대한 전체적인 립자크기와 분포측정에 한하여서만 적용되였다. 그러나 운모나 고령토와 같은 규산염재료들, 탄산염(CaCO₃, MgCaO₃), 금속 및 비금속산화물(TiO₂, ZnO, Fe₂O₃, SiO₂) 등이 포함되여있는 눈등분과 같은 분장용화장품들에서 이 개별적인 분체들의 크기와 모양에 따라 제품의 질이 달라지게 된다.

이 연구에서는 주사전자현미경을 리용하여 눈등분제품에 대한 주사전자현미경의 반사전자화상과 X선원소분포화상을 얻고 여러가지 기술을 적용하여 개별적인 분체립자들의 크기와 모양을 조성에 따라 평가하였다.

첫째로, 몽떼까를로모의결과를 통하여 분말시료인 경우 반사전자방출곁수가 물질의 평균원자번호뿐만 아니라 그 립자의 크기와 모양에 관계된다는것을 밝혔다.

둘째로 주사전자현미경의 반사전자화상과 X선원소분포화상을 리용하여 눈등분속에 들어있는 분체들을 조성별로 분류하였다.

셋째로, 확인된 분체립자들을 조성에 따라 9가지 크기지표와 5가지 모양지표로 세분화하여 측정하였으며 확립된 방법을 리용하여 4가지 각이한 눈등분제품들에 대한 조성별립자특성화를 진행하였다.

구체적인 연구결과들은 잡지 《X-ray Spectrometry》에 《Characterization of compositional particles in eye shadow powder by scanning electron microscope and X-ray mapping》(https://doi.org/10.1002/xrs.3280 2022)의 제목으로 발표되였다.