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  • 금호석유화학그룹, 환경경영 강화… 탄소배출 절감 총력전

    금호석유화학그룹, 환경경영 강화… 탄소배출 절감 총력전

    CCUS·자원순환 확대… 2050년 탄소중립 목표 금호석유화학그룹이 기후변화 대응과 산업 경쟁력 강화를 위해 환경경영 체계를 한층 강화하고 있다. 20일 금호석유화학그룹에 따르면 그룹은 2050년 탄소중립을 목표로 ▲이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 설비 구축 ▲폐기물 재활용 확대 ▲친환경 공정 도입 등을 추진하며, 주요 계열사별로 지속 가능한 성장 전략을 본격화하고 있다. 계열사별로 보면 먼저 금호석유화학은 국가 순환경제 정책에 발맞춰 ‘폐기물 매립제로 인증’ 확대에 나섰다. 발전소 보일러에서 발생하는 연소재를 재활용해 여수 제2에너지가 골드 등급 인증을 갱신했고, 여수 제1에너지도 신규 인증을 획득했다. 향후 6개 사업장으로 인증 범위를 확대할 계획이다. 또한 자사 제품인 탄소나노튜브(CNT)와 관련해 EU의 나노물질 규제 개선에 기여한 공로로 산업통상자원부 장관상을 받았다. 지난 7월에는 CCUS 설비를 도입해 발전소 배기가스 중 이산화탄소를 선택적으로 포집, K&H특수가스를 통해 드라이아이스·탄산음료 원료 등으로 전환하는 순환경제 기반을 마련했다. 회사 측은 “온실가스 감축은 물론 비용 절감과 부가가치 창출 효과도 기대된다”고 밝혔다. 금호피앤비화학은 여수 공장 플레어스택에 발열량 모니터링 시스템을 도입하고, 광양물류센터에는 IoT 기반 대기방지시설을 구축해 실시간 감시 체계를 강화했다. 유해화학물질 관리 기준 충족을 위해 가스감지기 추가 설치 등 안전·환경 관리도 고도화하고 있다. 금호미쓰이화학은 상반기 친환경 리사이클링 공정을 적용한 신규 공장을 가동했다. MDI 생산 과정에서 발생하는 폐수를 염소와 가성소다 등으로 환원해 재사용하고, 재생 메탄올·바이오 나프타를 원료로 활용해 ISCC PLUS 국제 인증을 유지 중이다. 이를 통해 글로벌 고객사의 지속가능성 요구에 대응하면서 VOCs(휘발성유기화합물) 저방출형 제품도 공급하고 있다. 금호폴리켐은 EPDM 5라인 증설에 맞춰 환경오염 저감시설을 확충했다. 기존 RTO(축열식 열산화장치)와 VCU(유증기 소각설비)를 추가 설치해 대기오염물질 처리 능력을 높였으며, 신규 폐수 파이프라인 구축과 폐기물 보관 시설 확장을 통해 비상 상황에도 대응할 수 있는 기반을 마련했다. 금호석유화학그룹 관계자는 “금호석유화학그룹은 계열사별 친환경 설비 투자와 글로벌 규제 대응을 통해 ESG 경영을 강화하고 있다”며 “2050년 탄소중립 목표 실현을 위한 실행력이 더욱 주목된다”고 말했다.
  • [이은경의 과학산책] 나노융합기술과 기술영향평가

    [이은경의 과학산책] 나노융합기술과 기술영향평가

    2000년대에 본격화된 나노기술은 다양한 분야와 접목된 융합기술로 발전하고 있다. 그중 하나가 나노입자를 캐리어(운반체)로 활용하는 나노의약품이다. 나노 캐리어는 불안정한 약물을 보호하고 동시에 원하는 세포에 최적으로 약물을 전달할 수 있다. 나노의약품은 미래 정밀의학의 대표 기술 중 하나다. 지난 5월 한국화학연구원 감염병기술전략센터는 ‘단백질 나노 캐리어 분야 특허분석 보고서’에서 2032년 나노의약품 시장이 490조원 규모로 성장할 것으로 전망했다. 2022년에 이미 190조원 규모에 달했고, 매년 약 10%씩 성장 중이기도 하다. 밝은 전망과 동시에 나노의약품을 위한 새로운 품질 관리의 필요성도 제기됐다. 지난 7월에 열린 ‘제10회 의약품 품질 규제과학 콘퍼런스’의 특별 세션에서는 나노물질의 입자 크기, 결정성, 방출 특성 등을 고려해 나노의약품을 정밀하게 관리해야 한다는 주장이 발표됐다. 나노기술은 등장 초기부터 기술 위험에 사전 대비하는 제도를 갖춘 분야다. 2000년대 초반 나노기술에 대해 ‘미래의 만능 기술’이라는 열광과 SF적인 위험 시나리오가 함께 등장했다. 예를 들어 나노 로봇이 자기복제를 거듭하다가 마침내 세상을 삼켜 버리는, 이른바 ‘그레이 구’ 이야기다. 이는 당시 근거 부족이라는 비판에도 불구하고 대중의 이목을 끌었고 신기술의 위험을 검토하고 관리해야 한다는 인식을 촉발하는 데 영향을 줬다. 그 영향으로 물질 안전 관리에 관한 기존 제도에 나노물질을 포함하는 것은 물론 처음부터 나노기술의 다양한 잠재적 영향을 검토하고 대응하는 제도를 갖추게 됐다. 미국에서는 나노기술의 윤리적, 법적, 사회적 문제(ELSI)에 대한 연구 등을 지원했다. 한국에서는 ‘나노기술촉진법’에 나노기술 영향평가 규정을 두었다. 또한 세계 각국은 나노기술의 대중 수용을 위한 다양한 교육·문화 사업을 전개했다. 지난 20년 이상 나노기술이 큰 문제 없이 발전하고 확산한 데는 이러한 활동의 기여도 있을 것이다. 최근에 나노기술은 단일 기술이 아니라 바이오, 의약, 인공지능, 에너지 기술 등과 결합해 혁신을 만드는 일종의 기술 융합 플랫폼이 됐다. 그에 따라 나노의약품의 예처럼 나노융합기술의 안전에 대한 신뢰를 새롭게 쌓아야 하는 상황이 됐다. 예를 들어 의약품으로 체내에 축적된 나노입자의 장기적 영향, 의료용 나노센서가 수집한 방대한 건강 데이터로부터 개인정보를 보호할 방안 등의 문제에 대해 검토, 분석하고 대응 방안을 미리 모색해야 한다. 이는 최근 등장한 ‘책임 있는 연구와 혁신’(RRI)과도 관련이 깊다. 나노기술 영향평가는 그 방법의 하나로서 유용하다. 다만 2005년 이후 나노기술 영향평가가 이뤄지지 못한 상태다. 그런데 마침 2025년은 5+5 계획으로 추진되는 제6기 나노기술종합발전계획(2026~2035)을 준비하는 시기다. 나노융합기술의 특성을 반영한 나노기술 영향평가를 준비할 적기로 보인다. 이은경 전북대 과학학과 교수
  • 금호석유화학그룹, 환경경영 강화… 탄소배출 절감 총력전

    금호석유화학그룹, 환경경영 강화… 탄소배출 절감 총력전

    CCUS·자원순환 확대… 2050년 탄소중립 목표 금호석유화학그룹이 기후변화 대응과 산업 경쟁력 강화를 위해 환경경영 체계를 한층 강화한다. 그룹은 2050년 탄소중립을 목표로 ▲이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 설비 구축 ▲폐기물 재활용 확대 ▲친환경 공정 도입 등을 추진하며, 주요 계열사별로 지속 가능한 성장 전략을 본격화하고 있다. 계열사별로 보면 먼저 금호석유화학은 국가 순환경제 정책에 발맞춰 ‘폐기물 매립제로 인증’ 확대에 나섰다. 발전소 보일러에서 발생하는 연소재를 재활용해 여수 제2에너지가 골드 등급 인증을 갱신했고, 여수 제1에너지도 신규 인증을 획득했다. 향후 6개 사업장으로 인증 범위를 확대할 계획이다. 또한 자사 제품인 탄소나노튜브(CNT)와 관련해 EU의 나노물질 규제 개선에 기여한 공로로 산업통상자원부 장관상을 받았다. 지난 7월에는 CCUS 설비를 도입해 발전소 배기가스 중 이산화탄소를 선택적으로 포집, K&H특수가스를 통해 드라이아이스·탄산음료 원료 등으로 전환하는 순환경제 기반을 마련했다. 회사 측은 “온실가스 감축은 물론 비용 절감과 부가가치 창출 효과도 기대된다”고 밝혔다. 금호피앤비화학은 여수 공장 플레어스택에 발열량 모니터링 시스템을 도입하고, 광양물류센터에는 IoT 기반 대기방지시설을 구축해 실시간 감시 체계를 강화했다. 유해화학물질 관리 기준 충족을 위해 가스감지기 추가 설치 등 안전·환경 관리도 고도화하고 있다. 금호미쓰이화학은 상반기 친환경 리사이클링 공정을 적용한 신규 공장을 가동했다. MDI 생산 과정에서 발생하는 폐수를 염소와 가성소다 등으로 환원해 재사용하고, 재생 메탄올·바이오 나프타를 원료로 활용해 ISCC PLUS 국제 인증을 유지 중이다. 이를 통해 글로벌 고객사의 지속가능성 요구에 대응하면서 VOCs(휘발성유기화합물) 저방출형 제품도 공급하고 있다. 금호폴리켐은 EPDM 5라인 증설에 맞춰 환경오염 저감시설을 확충했다. 기존 RTO(축열식 열산화장치)와 VCU(유증기 소각설비)를 추가 설치해 대기오염물질 처리 능력을 높였으며, 신규 폐수 파이프라인 구축과 폐기물 보관 시설 확장을 통해 비상 상황에도 대응할 수 있는 기반을 마련했다. 업계 관계자는 “금호석유화학그룹은 계열사별 친환경 설비 투자와 글로벌 규제 대응을 통해 ESG 경영을 강화하고 있다”며 “2050년 탄소중립 목표 실현을 위한 실행력이 더욱 주목된다”고 말했다.
  • 난치성 뇌종양만 때려잡는 나노물질 개발 [과학계는 지금]

    난치성 뇌종양만 때려잡는 나노물질 개발 [과학계는 지금]

    미국 마이애미대 의대, 마이애미 실베스터 종합 암센터 공동 연구팀은 혈액-뇌 장벽(BBB)을 통과할 수 있는 나노 입자를 개발했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 7일 자에 실렸다. 2차 종양은 유방암, 폐암, 대장암 같은 고형암에서 흔하게 나타나는 증상으로 암이 뇌로 전이되는 현상이다. 종양이 뇌에 침범하면 혈액-뇌 장벽으로 인해 약물 치료가 쉽지 않아, 2차 종양은 예후가 좋지 않은 경우가 많다. 혈액-뇌 장벽은 혈액으로 운반될 수 있는 병원균이 뇌에 침입하는 것을 차단하는 역할을 한다. 연구팀은 전통적 화학 항암제인 시스플라틴을 변형해 약물이 염색체와 게놈을 구성하는 핵 DNA가 아니라 세포 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아의 DNA를 공격하도록 만들었다. 미토콘드리아 외막뿐만 아니라 혈액-뇌 장벽도 쉽게 통과할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 나노 입자는 생분해성 고분자로 만들어 인체에 해가 되지 않고, 암세포의 에너지 공장을 직접 공격하기 때문에 다른 건강한 세포를 파괴하지 않고 종양만 선택적으로 제거할 수 있다. 연구를 이끈 샨타 다르 마이애미대 의대 교수(생화학·분자생물학)는 “이번에 개발한 암 치료용 나노 입자의 궁극적 목표는 단 한 번으로 원발성 종양과 뇌 전이 종양을 동시에 제거하는 것”이라며 “이번 연구에서도 알 수 있듯이 나노 의학은 암 치료의 새로운 미래”라고 말했다.
  • ‘테마주’ 향한 개미들의 광기…꿈의 신소재도 결국 삼일천하

    ‘테마주’ 향한 개미들의 광기…꿈의 신소재도 결국 삼일천하

    ‘꿈의 신소재’로 알려진 맥신 테마주 광풍이 삼일천하로 끝나는 모양새다. 전날까지 상한가를 쳤던 맥신 테마주들이 줄줄이 폭락하면서 이차전지, 초전도체, 맥신 등 ‘묻지마 테마주 투자’를 주의해야 한다는 지적이 나온다. 22일 한국거래소에 따르면 코스피시장에서 맥신 테마주로 묶인 경동인베스트(-29.98%), 아모센스(-29.86%)는 이날 일제히 하한가로 추락했다. 코스닥시장에서도 센코(-27.73%), 나노(-25.56%), 태경산업(-24.41%), 나인테크(-21.76%), 코닉오토메이션(-15.50%), 미래산업(-14.12%) 역시 큰 폭 하락했다. 대장주로 꼽히는 휴비스만 전 거래일과 같은 선에서 장을 마감해 겨우 하락을 면했다. 지난 17일부터 21일까지 5거래일째 급등세를 보였던 맥신 테마주가 무더기 하락세로 돌아선 것은 이날 대장주 휴비스가 한국과학기술원(KIST) 연구와의 관련성을 부인한 데 따른 것으로 보인다. 휴비스는 “맥신 관련 특허를 내긴 했으나 생산시설을 보유하고 있지 않으며 KIST 연구와도 연관성이 없다”고 밝혔다. 맥신은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 이차원 나노물질로 높은 전기전도성을 갖춰 미래 신소재로 주목받고 있다. 다만 대량생산이 어렵다는 한계가 있다. 그러나 지난 17일 KIST 한·인도협력센터 연구진이 대량생산을 가능케 할 분석 방법을 개발했다고 발표했다. 발표 직후 맥신 테마주 주가가 급등하기 시작했다. 이번 맥신 테마주 열풍은 바로 앞서 불었던 초전도체 테마주와 닮은꼴이라는 평가다. 초전도체 테마주 역시 국내 한 연구진이 상온 초전도체 LK99를 발견했다고 주장한 뒤 상한가를 찍었다. 하지만 지난 16일(현지시간) 국제 학술지 네이처가 “LK99는 초전도체가 아니다”라고 보도한 뒤 급락했다.
  • 최악 뇌종양 치료 약물 개발[과학계는 지금]

    최악 뇌종양 치료 약물 개발[과학계는 지금]

    미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.
  • 최악의 뇌종양 완전히 없애는 약물 나왔다 [과학계는 지금]

    최악의 뇌종양 완전히 없애는 약물 나왔다 [과학계는 지금]

    미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.
  • 자폭유도 단백질로 암세포 없앤다

    자폭유도 단백질로 암세포 없앤다

    국내 연구진이 암세포가 스스로 죽게 만드는 자살유도물질의 효과를 더 강화해 암을 확실히 없앨 수 있는 방법을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 세포 자살을 유도하는 ‘트레일’이라는 단백질의 생체 내 효과를 극대화할 수 있는 단백질 나노 복합체를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 약리학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈’에 실렸다. 암조직을 없애기 위해서는 외과수술 이외에 화학항암요법, 방사선치료, 표적치료, 면역치료 등 다양한 방법이 활용되고 있다. 최근에는 암세포가 스스로 터져서 죽게 만드는 세포자살유도 단백질을 이용한 치료법도 많이 연구되고 있다. 트레일 단백질은 여러 세포자살유도 단백질 중에서 암 조직 성장을 억제하는데 탁월한 것으로 알려졌다. 문제는 ‘EGF수용체 신호경로’가 트레일의 세포자살유도 효과를 억제하는 경우가 많다는 점이다. EGF수용체는 세포를 계속 생존하고 분열하라는 신호를 보내 암조직을 계속 유지시킨다. 이에 연구팀은 EGF수용체와 쉽게 결합하는 나노물질을 이용해 신호전달을 차단하는 인공단백질을 만들었다. 또 연구팀은 암세포에 쉽게 침투시키기 위해 일종의 단백질 상자를 제작해 인공단백질과 트레일 단백질을 고정시켰다. 연구팀은 이렇게 만들어진 단백질 나노 복합체를 피부암을 일으킨 생쥐와 사람의 피부암 조직에 투여한 뒤 관찰했다. 그 결과, 피부암 생쥐의 암세포는 물론 사람의 피부암 조직 모두 절반 이하로 줄어든 것이 확인됐다. 김은희 UNIST 교수는 “이번에 개발한 단백질 나노 복합체는 생체 내 다양한 신호조절인자를 제어할 수 있어 암 뿐만 아니라 여러 질환을 치료할 때 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 저주파 자기장으로 알츠하이머 유발 단백질 없앤다

    저주파 자기장으로 알츠하이머 유발 단백질 없앤다

    기대수명이 늘어나고 있지만 행복한 노년을 위해서는 건강이 우선돼야 한다. 노년을 위협하는 주요 질병은 암과 치매, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환이다. 과학기술이 발달하면서 암은 관리가능한 질환이 됐지만 치매는 여전히 마땅한 치료나 예방법을 찾지 못하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 저주파 자기장을 이용해 알츠하이머 원인 물질을 제거하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 저주파 자기장 반응성 나노입지를 개발해 알츠하이머를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 응집체를 분해할 수 있다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5월 13일자에 실렸다. 자기전기 소재는 자성과 전기성을 결합한 물질로 스핀트로닉스 소자, 트랜스듀서 같은 다양한 전자기기를 구성하는데 활용된다. 그렇지만 원자 내 양성자의 정전기적 상호작용 때문에 성능 향상에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 자기전기 소재의 일종으로 반도체, 배터리 분야에서 주로 사용되는 코발트 페라이트와 비스무스 페라이트를 접합시켜 이종(異種) 자기전기 나노입자를 만들었다. 서로 다른 전기 소재를 접합시켜 저주파 자기장에 반응해 전기를 만들 수 있도록 했다. 더군다나 이번에 개발한 나노입자는 저주파 자기장에 반응해 전하 운반체를 생성할 때 열을 방출하지 않는다. 자기장은 뇌 조직을 손상없이 투과할 수 있어 자기공명영상(MRI) 같은 의료기기에도 이미 사용되고 있다.알츠하이머 치매를 유발시키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드 응집체는 규칙적인 수소 결합을 갖고 있는 안정적 단백질 이차구조를 갖고 있어서 분해가 쉽지 않다. 연구팀은 이번에 개발된 나노입자를 주입한 뒤 저주파 자기장을 조사하면 베타 아밀로이드 단백질 덩어리를 산화시켜 응집체 결합력을 약화시켜 분해하고 신경독성도 중화시킬 수 있음을 확인했다. 연구를 이끈 박찬범 교수는 “이번에 개발한 저주파 자기장 반응성 나노소재는 독성이 낮고 자기장에 쉽게 반응해 아밀로이드 응집체를 효과적으로 분해할 수 있기 때문에 다양한 의료분야에 응용할 수 있다”며 “알츠하이머 형질변환 시킨 동물들을 대상으로 한 실험으로 안전성을 검증할 것”이라고 말했다.
  • ‘한국에너지공대’ 개교···세계 최초 에너지특화 대학

    ‘한국에너지공대’ 개교···세계 최초 에너지특화 대학

    세계 최초의 에너지 특화 연구·창업 중심 대학인 한국에너지공과대학교가 2일 개교했다. 전남 나주 캠퍼스에서 개최된 제1회 신입생 입학식에는 문승욱 산업통상자원부 장관, 김사열 국가균형발전위원장, 정승일 이사장(한국전력 사장), 김영록 전남도지사, 이용섭 광주광역시장, 지역구 국회의원, 나주시장 등이 참석했다. 학사 108명, 석사 18명, 박사 6명, 석·박사 통합과정 25명 등 총 157명이 입학했다. 한국에너지공대는 정부, 지자체, 한전이 탄소중립 등 세계적인 에너지산업 대전환기를 맞아 에너지 전환을 선도하고 대학교육 혁신 및 지역균형 발전을 유도하기 위해 2017년부터 설립을 추진해 왔다. 2017년 7월 국정운영 5개년 계획에 반영됐다. 대학입지 선정(2019년 1월), 국가균형발전위원회 ‘한전공대 설립 기본계획’ 의결(2019년 7월) 및 국무회의 보고(2019년 8월), ‘한국에너지공과대학교법’ 국회 통과(2021년 3월) 등의 절차를 거쳐 이날 문을 열었다. 한국에너지공대 설립·운영에는 2025년까지 총 8289억원이 투입된다. 학부 400명(학년당 100명), 대학원생 600명 규모의 ‘소수 정예 강소형 대학’으로 운영된다. 학생들은 해외석학 및 세계적 수준의 명망 있는 교수진과 토론하면서 국제 감각과 통찰력을 키우게 된다. 복잡계시스템 분야의 세계적 권위자인 유르겐 쿠루스 베를린 훔볼트대학 교수와 기초과학연구원 나노물질 및 화학반응 연구단을 이끄는 유룡 석좌교수가 교수진에 합류했다. 문재인 대통령은 입학식 영상축사를 통해 “탄소중립에 대비해 한국에너지공대는 대한민국이 미래 에너지 강국으로 새롭게 도약할 발판이 될 것이다”고 개교의 의의를 강조했다. 윤의준 총장은 2050년까지 에너지 분야 세계 10위 공과대학으로 성장하겠다는 비전을 선포했다. 김영록 전남지사는 “에너지 연구와 투자가 국가 경쟁력의 가늠자가 되는 중요한 시기에 한국에너지공대가 개교했다”며 “에너지 분야 세계 톱10 대학으로서 하루 빨리 자리잡도록 전남도가 적극 지원하겠다”고 말했다. 정부는 이날 대학 설립에 기여한 공로자 14명에게 대통령 표창과 국무총리 표창, 산업부장관 표창을 수여했다.
  • 코로나 블루 치료하고 신종감염병 신속예방 가능한 기술 나온다

    코로나 블루 치료하고 신종감염병 신속예방 가능한 기술 나온다

    코로나19로 인한 우울증, 불안증 같은 신경정신질환 극복을 도와줄 ‘치료용 신경정신약물’과 신종 감염병은 물론 암과 희귀질환 예방에도 활용할 수 있는 백신 플랫폼 기술이 올해 주목해야 할 바이오 기술로 꼽혔다. 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 한국과학기술정보연구원(KISTI) 데이터분석본부와 함께 플랫폼, 레드, 그린, 화이트 바이오 4개 분야로 나눠 올해 주목해야 할 10대 유망기술을 선정해 28일 발표했다. 연구팀은 인공지능(AI) 머신러닝을 통해 미래에 대한 정보를 포함하고 있는 작은 신호나 이상징후를 포착해 이슈 키워드를 분석하는 ‘위크 시그널’ 기법을 활용했다. 플랫폼 바이오는 기초, 기반 생명과학 분야로는 ▲세포 정밀 이미징·시퀀싱 ▲차세대 유전체 합성 ▲후성유전체 편집이 꼽혔다. 세포 정밀 이미징·시퀀싱은 세포 속 현상을 3차원으로 정밀하게 관찰하고 특정 유전자 서열을 분석해 발현량과 위치를 파악하는 기술이고, 차세대 유전체 합성은 생명체 전체 게놈을 설계하거나 대량으로 합성해 의약품, 에너지 및 소재 생산을 위한 연구를 가속화할 수 있게 돕는 기술이다. 후성유전체 편집은 DNA절단이나 서열변화를 일으키지 않아 후대에 영향없이 유전자 발현을 조절할 수 있는 유전자 편집기법이다. 레드 바이오는 보건의료 분야로 ▲치료용 신경정신약물 ▲차세대 백신 ▲소포체 기반 약물전달 기술이 선정됐다. 치료용 신경정신약물은 기존에 활용되던 정신활성 물질의 유용한 성분을 기반으로 우울증, 외상후스트레스장애(PTSD), 중독, 뇌전증 등 만성·난치성 신경정신질환 극복할 수 있는 기술이며 차세대 백신은 화이자와 모더나에서 개발한 코로나19 백신과 같이 mRNA를 기반으로 한 칵테일 백신, 범용 백신 등 다양한 병원체와 질병에 대한 감염을 방어하는 기술이다. 식품과 종자 등 바이오농업과 관련된 그린 바이오 분야에는 사람 줄기세포를 동물에 넣어 이식 및 치료목적으로 조직이나 장기, 기관을 생산하는 ‘바이오장기 생산 키메라 기술’과 식물 광합성기구 기능 향상기술이 꼽혔다. 이 밖에 에너지, 소재 등 바이오화학 분야의 화이트 바이오는 ‘나노물질 유래 친환경 중합체 합성기술’과 ‘환경오염물질 분해 마이크로바이옴’ 기술이 선정됐다. 김홍열 국가생명공학정책연구센터 센터장은 “이번 유망기술은 지난 1년 동안 네이처, 사이언스에서 발표한 바이오 관련 뉴스와 주요 연구성과 분석을 통해 핵심 이슈를 도출한 뒤 인공지능과 전문가 토의를 거쳐 선정됐다”며 “기술 패권 경쟁 시대의 퍼스트 무버를 위한 선도 혁신기술 확보에 도움이 될 것”이라고 설명했다.
  • ‘해리포터 투명 망토’ 마법 아닌 현실되나…국내 연구진 메타물질 구현

    ‘해리포터 투명 망토’ 마법 아닌 현실되나…국내 연구진 메타물질 구현

    영화 해리포터에 나오는 ‘투명망토’가 현실에서도 나올 가능성이 높아졌다. 국내 연구진이 굴절률을 제어해 빛의 경로를 조절하는 방식으로 투명 망토 제작을 가능하게 하는 ‘벌크 메타물질’을 구현하는데 성공했기 때문이다. 7일 한국연구재단은 서울대 정인 교수 연구팀 등이 음굴절하는 빛의 파장대를 정밀하게 조절할 수 있는 방식을 구현했다고 밝혔다. 메타물질이란? 메타는 ‘존재하지 않는’ ‘가상의’ ‘초월한’이란 뜻의 그리스어에서 나온 말이다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않으며 인간이 만들어낸 새로운 성질을 가진 물질들을 총칭한다. 학술적으로는 자연에서 얻은 물질에서는 관찰되지 않는 성질을 가지도록 인공적으로 배열 및 설계한 물질을 뜻한다. 특히 빛‧에너지의 파장보다 작은 인공원자들로 이루어진 구조들의 집합체를 통칭한다. 메타물질은 이로 인해 빛과 국소적인 상호작용을 일으키며 빛의 위상, 세기, 진행 방향 등과 같은 다양한 특성을 변화시킨다. 새로운 광학 특성을 가진 메타물질은 무궁무진한 상상 속 기술을 구현할 수 있는 미래혁신소재 플랫폼으로 기대를 받고 있다. 메타물질은 빛을 일반적인 굴절 방향과 다른 쪽으로 휘도록 하는 ‘음굴절’과 빛의 파장보다 작은 초점을 만드는 등 특이 성질을 보인다. 실제로 음굴절이 구현되면 투명 망토, 빛의 파장보다 작은 초점, 초고해상도 이미징, 빛 경로 제어, 초고성능 센서 등에 응용할 수 있다.한국연구재단, 굴절률 제어해 빛 경로 조절하는 방식 적용 연구팀은 나노물질인 질화 보론과 흑연층이 자발적으로 교차해 쌓이는 합성법을 개발했다. 이들 분말을 벽돌처럼 찍어 잘라낸 벌크 소재(자연계에 일반적으로 존재하는 길이 100㎚ 이상의 눈으로 관측되는 물질)는 3차원 모든 방향에서 음굴절 등 자연계에 존재하지 않는 광학적 성질을 보일 수 있는 ‘하이퍼볼릭 메타물질’ 성질을 나타냈다. 눈에 보이지 않는 작은 크기의 나노 소재가 아닌 사람 눈으로 볼 수 있는 크기의 벌크 소재 형태로는 처음 구현된 메타물질이다. 평면 방향뿐만 아니라 모든 방향에서 들어오는 빛을 음굴절시키는 데다 파장대도 정밀하게 조율할 수 있다. 메타물질 여러 개를 이어 붙여 망토를 만들고, 망토의 빛 굴절률을 정밀 제어하면 투명 망토도 가능해진다는 것이다. 지금까지는 매우 작은 금속을 초고난도 특수 세공 기술로 가공해 나노 크기의 메타물질을 구현해 왔다. 구조 설계·변형이 어려운 기존 방식으로는 다양한 메타물질을 구현하거나 성질을 제어하는 데 어려움을 겪어 왔다. 연구팀은 “질화 보론과 흑연을 섞는 비율, 두께 등이 벌크 메타물질의 성질을 결정하는데 이는 메타성질을 화학적으로 제어한 최초의 결과”라면서 “투명 망토, 나노입자도 볼 수 있는 초고해상도 이미징 등의 실마리가 될 수 있을 것”이라고 전했다.
  • 소금 결정으로 반도체 속 나노캡슐 만든다

    소금 결정으로 반도체 속 나노캡슐 만든다

    국내 연구진이 소금 결정을 이용해 나노·마이크로 캡슐을 만드는 방법을 개발했다. 카이스트 기계공학과 김형수 교수팀은 소금 결정화 과정을 표면장력 효과로 제어하는 ‘결정 모세관 오리가미’라는 기술로 나노 및 마이크로 캡슐을 제작하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발행하는 국제학술지 ‘나노스케일’ 표지논문으로 실렸다. 기능성 고분자, 바이오 재료, 반도체 나노 구조체 제조 등에 나노물질 자가 조립기술에 대한 관심이 높아지고 있지만 기존 자가 조립기술은 미리 정해진 기본 유닛을 이용하는 상향식 방법을 쓰고 있다. 보통 폴리머나 콜로이드 등을 이용해 최종 형태를 만들고 이 기술은 분자 수준부터 마이크로미터 수준까지 폭넓은 길이 차원에 적용할 수 있다. 특히 자가조립 기술을 이용하면 나노캡슐을 제작할 수 있는데 공정 특성상 캡슐화를 위해서 경화과정이 필수적이라 제작공정이 간단하지 않다. 연구팀은 지구상에 존재하는 수많은 무기물질 중 이번 연구에서 사용한 특정 소금들과 같이 기본 결정 구조가 얇고 잘 휘는 성질의 결정을 발견해 활용할 수 있도록 했다. 이 같은 특징을 이용해 에멀젼이나 물방울(액적) 내부에 원하는 물질을 효과적으로 가두는데 성공했다.
  • 가습기살균제·석면·환경오염 피해구제 확대

    기후변화와 미세플라스틱 등 잠재적 유해인자에 대한 건강영향 감시가 이뤄지고 환경오염 피해구제가 강화된다. 환경부는 14일 이 같은 내용의 제2차 환경보건종합계획(2021∼2030년)을 확정해 올해부터 시행한다고 밝혔다. 2차 계획은 환경보건 정책의 영역을 ‘환경유해인자 사전 예방·관리’에서 ‘피해 대응·복구’까지 확대했다. 환경피해 예방을 위해 국민환경보건 기초조사 항목을 2020년 30종에서 2030년 100종으로 확대하고, 노출된 오염물질의 정확한 측정을 위해 ‘웨어러블(착용 가능한) 첨단 측정장비’ 등을 활용할 계획이다. 특히 2027년까지 1617억원을 투입해 환경 유해인자와 건강영향과의 상관성도 면밀히 조사하기로 했다. 미세먼지·소음 등 유해인자의 건강영향과 함께 기후변화, 나노물질·미세플라스틱·미생물 등 잠재적 인자에 대한 건강영향도 조사할 계획이다. 난개발·교통밀집지역 등에 대한 건강영향조사 확대를 비롯해 빅데이터를 기반해 지역별 환경피해 예측지도를 작성하는 등 취약지역에 대한 환경·건강감시를 강화한다. 또 등록된 화학물질에 대해 유해성 심사를 조기 진행하고, 허가·제한·금지물질 관리체계도 개선한다. 납과 프탈레이트 가소제 등 어린이 활동공간의 환경안전 관리기준을 높여 엄격 관리할 방침이다. 가습기살균제·석면·환경오염 피해 등 피해 종류별로 달랐던 전담부서를 통합하고 환경보건문제 전담 상담창구 등도 운영한다. 환경오염 피해구제 내용과 범위를 확대하고 환경오염 피해 구제 시 합리적 수준의 지원금이 지급될 수 있도록 강화한다. 적극적인 피해구제가 이뤄지도록 피해규모·심각성·지속성 등을 고려해 정부가 우선 구제를 실시할 계획이다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 나노물질과 RNA로 난치성 뇌질환까지 치료한다

    [달콤한 사이언스] 나노물질과 RNA로 난치성 뇌질환까지 치료한다

    파킨슨병, 치매는 물론 뇌종양 같은 뇌신경계에 문제가 생길 경우 치료가 쉽지 않은 이유는 ‘뇌-혈관 장벽’(blood brain barrier, BBB) 때문이다. BBB는 뇌와 혈관 사이 물질 투과를 선택적으로 함으로써 병원균의 독소로부터 뇌를 보호하는 역할을 한다. 이 때문에 뇌에 문제가 발생하면 필요 이상 많은 약물을 투여하고도 원하는 효과가 높지는 않다. 이 같은 가운데 미국 보스턴 브리검여성병원 나노의학센터, 신경외과, 매사추세츠공과대학(MIT) 코흐 통합암연구센터, 하버드대 의대, 하버드 줄기세포연구소, 보스턴 아동병원 응급의학교실, 브로드 연구소 공동연구팀은 퇴행성 뇌신경질환을 유발시키는 생물학적 경로를 확인하고 나노물질과 RNA를 이용해 BBB를 넘어설 수 있는 분자물질을 개발했다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 실렸습니다. 일반적으로 교통사고, 낙상사고 등 외부 충격으로 인한 외상성 뇌손상(TBI)을 입었을 때 BBB가 일시적으로 역할을 하지 못하는 동안 짧은 시간에 치료하지 못하고 시간이 지나면 BBB가 다시 작동하면서 약물을 뇌로 전달하지 못하게 된다. 외상성 뇌손상은 시간이 지나면 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경질환으로 이어지는 경우가 많은데 이 같은 경우는 BBB 때문에 약물 치료는 더 어렵다. 연구팀은 특정 단백질이나 유전자의 기능 발현을 억제할 수 있는 것으로 알려진 ‘작은 간섭 RNA’(사이렌싱RNA·siRNA) 분자와 생분해성, 생체적합성, 낮은 독성을 특징으로 하는 의료용 생체고분자인 폴리락테이트코글라이콜레이트(PLGA)를 이용해 BBB를 쉽게 뛰어넘어 효과적으로 치료할 수 있는 나노입자 플랫폼을 만들었다. 연구팀은 일반 생쥐와 외상성 뇌손상을 입힌 생쥐를 대상으로 이번에 개발한 BBB 회피 나노전달시스템으로 실험한 결과 기존 약물보다 치료효과가 3배 이상 높은 것으로 나타났으며 퇴행성 뇌질환 원인으로 알려진 타우 단백질이 절반 가까이 감소한 것으로 확인됐다. 레베카 매닉스 하버드대 의대 소아응급의학과 교수(보스턴 아동병원 응급의학교실)는 “이번에 개발된 약물 전달 시스템은 BBB를 우회해 효과적으로 뇌에 약물을 전달하는 새로운 플랫폼의 효용성을 입증한 것”이라며 “항생제, 항염증제, 신경펩타이드 등 약물을 효과적으로 전달해 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 게임체인저가 될 수 있을 것으로 본다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 미래 청정에너지 ‘수소’, 암모니아에서 더 손쉽게 뽑아낸다

    미래 청정에너지 ‘수소’, 암모니아에서 더 손쉽게 뽑아낸다

    국내 연구진이 미래 청정에너지로 주목받고 있는 수소를 암모니아로 좀 더 손쉽게 저장하고 추출하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단은 수소가 저장된 암모니아에서 수소를 추출할 때 쓰이는 귀금속 촉매인 루테늄을 적게 사용하고도 똑같은 양을 손쉽게 얻는 방법을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 및 에너지화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매B-환경’(Applied Catalysis B-Environmental)에 실렸다. 수소를 먼거리까지 운반할 때는 기체상태보다는 액체상태로 저장하는 것이 훨씬 안전하게 운송할 수 있다. 이 때문에 수소를 액체 형태로 만드는 액화수소 방식도 있지만 투입 에너지가 많아 최근에는 암모니아가 새로운 수소 저장체로 주목받고 있다. 액화 암모니아는 같은 부피의 액화 수소보다 50% 많은 용량의 수소를 저장할 수 있으며 암모니아를 고온분해할 경우 수소와 질소 기체만 발생하기 때문에 온실가스인 이산화탄소 배출을 최소화할 수 있다. 더군다나 암모니아는 전 세계 10대 화학물질이기 때문에 현재 쓰이는 대용량 저장이나 장거리 운송을 위한 인프라를 그대로 사용할 수 있다. 암모니아에 저장한 수소를 추출할 때는 고온, 고압 상태에서 많은 열을 가해야 한다. 일반적으로 반응 온도를 낮추기 위해 고체 분말형태의 촉매를 사용하는데 문제는 촉매에 고가의 귀금속인 루테늄을 사용하기 때문에 이래저래 비용이 많이 든다. 이에 연구팀은 루테늄 금속 입자에 다공성 나노물질인 제올라이트를 진공에서 열처리해 결합시켜 새로운 촉매를 만들었다. 루테늄-제올라이트 촉매는 암모니아 분해 성능이 기존 촉매보다 2.5배 이상 우수해 루테늄을 기존의 40%만 사용하고도 동일한 추출 효율을 얻을 수 있다. 제올라이트는 내열성도 우수해 촉매를 여러번 사용할 수 있다는 장점도 있다. 손현태 KIST 박사는 “이번에 개발된 촉매는 기존 상용화돼 사용되고 있는 촉매보다 암모니아에서 고순도 수소를 손쉽게 추출할 수 있다”라며 “대용량 수소운송 상용화에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 청소년의 고민, 여드름 날려주는 나노패치 나왔다

    청소년의 고민, 여드름 날려주는 나노패치 나왔다

    청소년의 상징이자 고민꺼리는 다름 아닌 얼굴 군데군데 올라온 여드름이다. 실제로 여드름은 급격한 호르몬 변화가 발생하는 청소년기에 가장 많이 발생한다. 그렇지만 환경적 요인 때문에 성인 여드름 때문에 고민하는 사람들도 많다. 과학자들이 작은 패치 형태로 열을 발생시켜 여드름 같은 피부 염증을 치료할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 신소재공학과, 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부, 이탈리아 밀라노공대 에너지학과 공동연구팀은 나노물질과 첨단 프린팅 기술을 이용해 피부에 부착하면 여드름과 염증을 치료할 수 있는 투명 온열패치를 개발하고 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 8일자에 발표했다. 최근은 대기 환경이 좋지 않아 청소년 뿐만 아니라 성인남녀들도 피부 트러블로 고민하는 일이 많다. 염증성 피부질환들은 피부에 따뜻한 열을 가해 혈액순환과 물질대사를 촉진하는 온열요법으로 개선될 수 있는 것으로 알려져 있다. 온열요법은 피부질환 치료약물이 쉽게 침투될 수 있도록 도와 치료효과를 극대화시킬 수도 있다. 기존에도 온열패치가 개발돼 있지만 구동 모듈과 배터리 등이 별도로 필요해 부피가 커지며서 부착 가능부위가 제한적이고 투명하지 않아 쉽게 눈에 띈다는 문제가 있었다.이에 연구팀은 일반 금속보다 신축성이 좋고 쉽게 녹슬지 않으며 전기적 특성도 우수한 메탈릭 글래스라는 물질과 나노와이어를 이용해 투명전극을 만들었다. 연구팀은 메탈릭 글래스를 1차원 섬유 형태로 만들어 미세한 그물 구조로 제작했고 마이크로미터 단위까지 고해상도로 출력이 가능한 전기수력학적 프린팅 기법으로 은 잉크를 격자무늬로 찍어내 투명 배터리를 완성했다. 이렇게 만들어진 투명 전극과 투명 배터리는 통신회로로 연결돼 무선으로 간단히 충전할 수 있을 뿐만 아니라 충전 패치가 가볍게 누르면 열이 발생하여 언제 어디서든 사용이 가능하다. 연구팀은 이번에 개발한 패치를 피부에 붙이고 1분 정도 열을 가해 피부의 생리학적 변화를 관찰했다. 그 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 보습효과도 1.9배 가량 늘어났다. 연구에 참여한 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 무선 충전이 가능하고 유연할 뿐만 아니라 구성요소 전부가 투명한 온열패치를 처음으로 선보였다는데 의미가 크다”라며 “미용 산업이나 피부과 치료 등에 다양하게 활용될 수 있기 때문에 차세대 웨어러블 기기 플랫폼이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 꽃모양 나노물질로 치명적 방사능물질 없앤다

    꽃모양 나노물질로 치명적 방사능물질 없앤다

    국내 연구진이 겹꽃 모양의 나노구조 물질을 개발해 물 속에 녹아 있는 치명적 방사능물질 세슘을 없애는 방법을 찾아냈다. 한국원자력연구원 해체기술연구부 연구팀은 속은 비어있고 표면적은 큰 꽃 모양의 세슘 나노흡착제를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 실렸다. 세슘은 방사성 폐수를 정화할 때 제거해야 할 가장 중요한 물질이다. 그렇지만 방사성폐수에는 세슘과 화학적으로 유사한 나트륨, 칼륨 같은 이온들이 섞여 있기 때문에 세슘만 선택적으로 제거하기가 쉽지 않다. 이 때문에 세슘만 효과적으로 제거할 수 있는 흡착제 개발 연구가 많이 진행되고 있지만 제조과정이 복잡하고 제거 효율이 기대만큼 높지 않다. 연구팀은 티타늄과 페로시아나이드를 이용해 나노 크기 입자를 만들었는데 입자 내부는 빈 공간으로 만들어 무게를 줄이고 입자 표면은 표면적이 큰 겹꽃 모양으로 합성했다. 겹꽃모양 티타늄-페로시아나이드 나노흡착제는 속이 비어있지 않은 기존 금속-페로시아나이드 물질보다 흡착 속도는 1만배 빨랐다. 또 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 수습과정에서 사용된 타이타노 실리케이트보다도 흡착속도가 32배 빨랐다. 이번에 개발한 흡착제 흡착용량도 1g 당 최대 454㎎으로 기존 금속-페로시아나이드보다 3배, 타이타노 실리케이트보다 1.7배 큰 것으로 확인됐다. 또 칼륨이 섞여 있는 폐수 속에서도 세슘만 제거하는 능력이 타이타노 실리케이트보다 261배 큰 것으로 나타났다. 이와 함께 바닷물 속에 섞여있는 세슘을 99.1% 이상 제거할 수 있는 것으로도 관찰됐다. 기존 세슘 흡착제는 산도가 pH1 이하 강산성 폐수에서 흡착성능이 떨어지지만 이번에 개발한 흡착제는 강산성 폐수에서도 99.8% 이상 세슘을 제거하는데 성공했다. 연구를 이끈 양희만 원자력연구원 박사는 “이번에 개발된 흡착제는 제조과정이 쉽고 간편해 대량생산도 용이하고 적은 양으로도 대량의 방사성 폐수를 처리할 수 있다는 장점이 있다”라며 “특히 원자력시설 사고시 발생하는 대량의 방사성 폐수나 원전 해체를 할 때 발생하는 강산성의 폐액을 처리할 때도 활용 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 암세포 속에서 몸집 키워 암제거하는 나노치료물질 나왔다

    암세포 속에서 몸집 키워 암제거하는 나노치료물질 나왔다

    국내 연구진이 산성환경에서만 커지는 나노물질을 개발해 암세포만 선택적으로 터트려 없애는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 공동연구팀은 표면에 전하를 띄는 리간드가 결합된 금속 나노입자를 이용해 암세포만 선택적으로 파괴할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 실렸다. 여러 형태의 암치료법이 있지만 여전히 많이 사용되는 것은 외과수술과 화학적 요법이다. 화학 항암요법은 암세포만이 아니라 정상세포도 동시에 공격하는 부작용이 있다. 연구팀은 암세포에서만 커지는 나노입자를 이용해 암세포만 공격하는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발한 나노입자는 세포 소기관인 리소좀 내부로 침투할 수 있도록 설계됐으며 암세포에서만 커지도록 해 세포를 죽이도록 했다.연구팀은 암세포 주변 환경이 산성이라는 점에 착안해 암세포 속 리소좀으로 흡수된 다음 리소좀을 파괴하고 세포 사멸까지 이어지도록 한 것이다. 암세포는 산성을 띠어 나노입자가 잘 뭉치는데다가 기능이 비정상이라 크게 자란 나노입자를 밖으로 배출하기 힘들어 사멸하게 된다. 연구팀은 금나노입자 표면에 각각 양전자와 음전하를 띠는 꼬리모양 물질인 리간드를 8대 2의 비율로 붙였다. 연구팀은 정상세포와 암세포를 대상으로 세포실험을 실시해 ‘암시야 현미경’으로 관찰한 결과 암세포만 선택적으로 사멸시키는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 바르토슈 그쥐보프스키 UNIST 교수는 “이번 연구는 암세포가 고장난 정상세포라는 특성을 역으로 활용해 암세포를 죽일 수 있었다는데 의미가 있다”라며 “동물실험을 진행해 항암치료제로 가능성을 추가로 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 시원한 맥주 만들고 버려진 폐효모로 친환경 수소에너지 만든다

    시원한 맥주 만들고 버려진 폐효모로 친환경 수소에너지 만든다

    맛있는 빵과 맥주, 와인을 만들기 위해서는 빵을 풍선처럼 부풀리고 맥주와 와인을 발효시키는 과정이 필요하다. 이를 위해 반드시 필요한 것이 바로 미생물인 ‘효모’. 국내 연구진이 맥주나 빵, 포도주를 만들고 난 뒤 버려지는 효모를 이용해 미래 청정에너지 수소를 쉽게 만들어 내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 김광수(국가과학자) 교수팀은 버려진 폐효모에 나노물질을 씌워 물을 수소와 산소로 전기분해할 수 있는 저렴한 촉매물질을 합성하는데 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경 분야 국제학술지 ‘네이처 지속가능성’ 최신호(7일자)에 실렸다. 현재 가장 깨끗한 에너지 공급원으로 주목받고 있는 수소는 물을 전기분해해 얻는다. 문제는 물 분자 속 수소와 산소는 아주 강하게 결합해 있기 때문에 이를 끊기 위해서는 플레티넘으로 더 잘 알려져 있는 백금(Pt)이나 이리듐 같은 촉매를 이용해야 한다. 문제는 이들 촉매 원료는 가격이 비싸고 반복적으로 사용하기 어렵다는 것이다.연구팀은 생명체인 효모는 빵이나 알콜 음료를 만든 뒤에도 전기 전도도를 높일 수 있는 탄소, 인, 황, 질소 같은 물질이 풍부하고 다른 물질을 붙잡을 수 있는 작용기가 여전히 남아있어 금속입자를 고정시키는 등 촉매의 역할을 할 수 있을 것이라는데 주목했다. 연구팀은 효모에 루테늄 금속 나노입자와 루테늄 단원자를 입혀 수소를 만드는 음극용 촉매를 만들었고 효모에 자철광을 입혀 산소를 만드는 양극용 촉매를 만들었다. 특히 수소를 만드는 음극 촉매는 기존 백금촉매보다 더 뛰어난 성능을 보였다. 연구팀은 효모 촉매를 이용해 물의 전기분해를 실시했는데 건전지 수준의 에너지만으로도 충분하다는 것을 확인했다. 더군다나 전기에너지 공급 없이 태양광을 비춰주는 것만으로도 물을 산소와 수소로 분해하는 것이 가능하다고 연구팀은 설명했다.김광수 교수는 “이번 연구는 친환경적이고 저렴한 폐효모를 이용해 바이오매스의 새로운 활용법을 제시했을 뿐만 아니라 이를 활용해 수소에너지를 손쉽게 얻을 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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