최근 중동 전쟁의 여파로 원유와 나프타 가격이 요동치며 우리 경제의 불확실성이 커지고 있다. 정부는 비상 대응 체계를 가동하고 원료 확보와 유가 안정에 총력을 기울이고 있다. 하지만 특정 지역에서 공급되는 화석 자원에 의존하는 우리의 산업 구조는 국제 정세 변화로 인한 위기를 맞을 때마다 한계를 드러낼 수밖에 없다. 위기 속에서 대안으로 제시할 수 있는 자원이 나무, ‘K우드’로 대표되는 목질계 바이오매스다. 산림 녹화에 성공한, 국내 전역에서 자라고 있는 재생 가능한 자원인 목재와 농업 부산물인 볏짚 등 목질계 바이오매스는 석유를 대신할 자원으로 활용될 수 있다. 목재를 구성하는 셀룰로오스·헤미셀룰로오스·리그닌은 석유화학 원료와 같은 역할을 수행할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스는 에탄올을 거쳐 에틸렌으로 전환할 수 있다. 각각의 전환 기술은 상용화 단계다. 리그닌은 플라스틱이나 접착제의 주원료인 방향족 화학물질로 활용할 수 있다. 이처럼 목재를 구성하는 성분은 석유화학 원료를 대체할 수 있는 자체적인 화학 구조를 지닌다. 나아가 목질계 자원이 공급되는 양에 따라 규모별로 한 번에 처리해 여러 화학 제품을 동시에 생산하는 ‘통합 바이오 리파이너리(Bio-refinery)’ 기술이 개발되고 있다. 국내에서 수확한 목질계 자원에 적용해 화학 제품이 생산되면, 기존의 수입 원유의 장거리 수송을 기반으로 한 석유화학 제품 생산의 비효율성을 극복할 수 있다. 수확된 국산 원목은 우선 제품 내에 탄소를 장기간 저장할 수 있는 목제품으로 제조된다. 해당 목제품의 생산과 폐기 과정에서 발생하는 톱밥 등의 부산물이 화학 제품으로 전환될 바이오 리파이너리 대상 원료가 된다. 목질계 자원은 ‘목질 전체 선순환 이용’을 통해 지속 가능한 산업 재료로의 활용이 가능하다. 이런 접근은 산림 관리 측면과 자원 안보 측면에서도 필요하다. 산림 내 임목은 지속적인 경영과 관리가 요구되나 경제성 부족으로 산림 내 방치되는 목질 자원이 적지 않다. 방치된 자원이 수집·이용·순환되면 산림의 건강성을 유지함과 동시에 새로운 산업적 가치를 창출할 수 있다. 목질계 바이오매스 기반의 접착제, 수지, 코팅 소재 등은 각종 건축용 공학 목재와 산업용품 및 생필품 제조에 사용돼 석유화학 소재뿐만 아니라 철강을 비롯한 각종 산업 기반 소재를 대체하게 된다. 해외 화석 자원 의존도를 낮추고 국내 자립형 원료 공급 체계를 구축할 수 있다는 점에서 자원 안보 측면에서도 의미가 있다. 이런 기술이 곧바로 석유화학을 대체할 수 있는 것은 아니다. 생산 비용과 효율 측면에서 개선이 필요하다. 특히 바이오매스는 구성 성분이 다양하고 반응 과정에서 변수도 많아 기존의 실험 중심 접근으로는 상용화까지 일정 시간이 소요될 수밖에 없다. 이 지점에서 인공지능(AI)의 역할이 중요하다. 최근 머신러닝을 활용해 공정 조건을 최적화하고 반응 효율을 높이는 연구가 진행되고 있다. AI는 방대한 실험 횟수를 획기적으로 줄여 기술 개발 속도를 올리는 핵심 도구가 될 것이다. 목질계 자원의 탄소 전환 공정은 석유화학 공정을 단번에 대체하는 해법이 아닌 산업 기반 자원을 다원화하고 화석 자원 공급 리스크를 낮추기 위한 현실적이면서도 친환경적인 대안이다. 우리나라 전역에서 자라고 있는 나무를 중심으로 한 목질계 자원의 순환형 산업 구조 구축을 고민해야 할 시점이다. 여환명 한국목재공학회장

한화에어로스페이스 산하 미국 법인 한화디펜스USA(HDUSA)가 미국 육군기지에 대규모 탄약 공장 건설을 위한 협약에 합의했다. 미국 월스트리트저널은 27일(현지시간) 미 국방 당국자들을 인용해 “한화디펜스USA가 미 육군 기지에 약 13억 달러(약 1조 8700억 원) 규모의 탄약 제조 시설을 건설할 계획”이라고 보도했다. 보도에 따르면 해당 공장은 155㎜ 곡사포를 포함한 주요 무기체계의 기능 및 안정성을 개선할 수 있는 핵심 추진제 생산을 담당할 것으로 알려졌다. 언급된 핵심 추진제는 니트로셀룰로오스, 니트로글리세린, 니트로구아니딘 등 이른바 ‘삼중 기반 추진제’(triple-based propellants)로, 장거리 사격용 고성능 포탄이나 야포·함포·전차포 등에 주로 사용된다. 삼중 기반 추진제는 빠르고 안정적인 연소를 만들어주는 동시에 발사 시 섬광을 감소시켜 주는 기능도 있다. 브렌트 잉그러햄 미 육군 획득·군수·기술 차관보는 월스트리트저널에 “삼중 기반 추진제는 미국이 우크라이나군에 제공한 155㎜ 자주포 포탄을 포함한 다양한 전차 포탄과 박격포, 중력 폭탄, 무인항공기 무장에도 활용될 수 있다”면서 한화에어로스페이스의 탄약 공장이 미군과 동맹국의 탄약 공급망 안정화에 기여할 것으로 기대했다. 군 기지 빗장 푼 미국 “향상된 사용 임대 계약 협상”한화에어로스페이스가 미국 육군기지 내에 공장을 건설할 수 있게 된 배경 중 하나는 도널드 트럼프 행정부의 규제 완화다. 월스트리트저널은 “미 육군과 한화디펜스USA의 계약은 미 국방부가 군사기지 내 부지 활용도를 높이려는 노력의 일환”이라고 평가했다. 그동안 미 당국은 미국 군사기지 내 토지의 외국 기업 투자를 포함한 경제적 활동을 엄격하게 규제해 왔다. 그러나 도널드 트럼프 행정부가 들어서면서 규제가 완화됐고, 이에 따라 미 육군은 탄약 공장 외에도 기지 내 중요 광물 채굴 및 가공, 데이터센터 건설을 위한 임대 방식을 검토할 예정이다. 윌리엄 조던 길리스 미 육군 시설·에너지·환경 담당 차관보는 월스트리트저널에 “‘향상된 사용 임대 계약’(enhanced use lease)을 완료하기 위해 한화디펜스USA와 협상을 시작할 예정”이라고 말했다. 언급된 ‘향상된 사용 임대 계약’은 군 기지 내 유휴 토지를 다양한 방식으로 이용해 미국의 전략적 수요를 충족하는 것을 의미한다. 육군은 최소 1개 미국 기업을 포함한 다른 입찰자들을 제치고 한화를 선택했지만 구체적인 경쟁사 명단은 공개하지 않았다. 미국 내 공급자로 격상한 한화미 국방부와의 계약이 성사되면 한화에어로스페이스는 한국에서 만들고 미국에 파는 수출업체에서 미국 본토 생산 후 미군과 동맹군에 직접 납품하는 공급자로 격상하게 된다. 이는 미국 방산 생태계에서 주도적 생산자 역할을 맡는다는 의미이며, 미국이 자국 내 무기 조달을 중시하는 점을 고려하면 향후 한화에어로스페이스의 미국 진출이 더욱 활발해질 것으로 전망된다. 특히 해당 공장이 평시에는 상업적 생산에 주력하더라도 유사시엔 미 국방부 통제하에 전시 증산에 나설 수 있고, 이는 미국의 동맹국과 북대서양조약기구(NATO)의 긴급 공급 허브 역할로 전환됨을 의미한다. 무엇보다도 한화에어로스페이스의 탄약 공장이 미 육군기지 내에 들어서고 미국의 기준·규격·조달 시스템에 완전히 적응한다면 사실상 장기 계약과 다름없는 수주 라인이 열린다는 점에서 한국 방산이 미국 진출 문턱을 낮추는 데에도 도움이 될 것으로 보인다.

나무 셀룰로오스로 난제 해결… 기존 생분해 소재 한계 극복 성신여자대학교 이윤호 교수 연구팀이 100% 친환경 소재만으로 세계 최고 수준의 산소 및 수분 차단 성능을 갖춘 투명 전자기기 보호막 개발에 성공했다. 이는 반도체, 디스플레이, 센서 등 광전자 소자의 친환경 상용화를 앞당길 획기적인 성과로 주목받고 있다. 연구팀은 나무에서 추출한 셀룰로오스 나노섬유와 생분해성 고분자인 ‘폴리락트산(PLA)’을 결합하는 방식으로 보호막을 개발했다. 특히, 나노 크기의 섬유 구조에 고분자를 자연스럽게 스며들게 하는 ‘모세관 상승 침투(CaRI)’ 공정을 개발하여 대면적에서도 균일한 필름을 만들 수 있게 했다. 연구팀이 개발한 필름은 A4 용지 크기로 제작이 가능하며, 유리처럼 높은 투명도를 자랑한다. 더욱 중요한 것은 이 필름이 기존 생분해성 소재의 가장 큰 한계였던 낮은 차단 성능을 완벽히 극복했다는 점이다. 습도가 높은 환경에서도 PLA가 셀룰로오스 나노섬유를 감싸 습기 침투를 효과적으로 막아주며, 현재까지 보고된 생분해성 소재 중 가장 우수한 산소 및 수분 차단 특성을 구현했다. 사용 후에는 환경 친화적으로 분해되는 특징까지 동시에 갖췄다. 이윤호 교수는 이번 성과에 대해 “친환경 소재만으로 세계 최고 수준의 전자 보호막 성능을 구현할 수 있음을 입증한 것”이라며 “대면적 제작이 가능한 이번 기술은 반도체 소자, 센서, 태양전지 등 다양한 광전자소자의 친환경 상용화의 길을 획기적으로 열어주는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 성균관대 성재욱 박사, 성신여대 정수혜 학생(공동 제1저자), 이채빈 학생(공저자) 등이 참여했으며, 재료 분야 최고 권위 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’(IF 18.5) 이달 10일자 온라인판에 게재됐다.

단국대학교는 화학과 최진호 석좌교수·최고은 교수 연구팀이 먹는 코로나 치료제인 CP-COV03(Xafty, 일명 제프티)를 개발, 우수 효과를 입증한 임상시험 결과를 발표했다고 11일 밝혔다. 연구팀이 개발한 CP-COV03는 구충제로 많이 알려진 니클로사마이드를 나노하이브리드 제형으로 재설계해 체내 이용률과 효능을 높인 경구형 치료제다. 니클로사마이드는 여러 바이러스에 강력한 효과를 보이지만, 물에 잘 녹지 않고 체내 흡수율이 낮아 활용에 제약이 많았다. 연구팀은 마그네슘옥사이드(MgO) 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)를 이용한 무기-고분자 하이브리드 구조로 약물을 재구성했다. 300명의 코로나19 환자를 대상으로 무작위배정, 이중눈가림 등으로 임상실행 결과 약물 체내 흡수율이 획기적으로 향상한 결과를 얻었다. 16시간 이내 바이러스량은 평균 56.7% 감소시켰다. 저용량(하루 900mg) 투약 환자의 증상 개선기간은 9일에서 4일로 단축됐고, 고위험군 증상 개선기간은 7.5일로 뚜렷한 효과를 보였다. 최진호 석좌교수는 “무기 소재를 이용한 나노하이브리드 기술을 접목한 새로운 항바이러스제를 개발해 약물 재창출을 넘어 미래 팬데믹을 대비할 핵심 치료제가 될 것이라고 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 국제 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)의 8월 온라인판에 게재됐다. 논문명은 ‘A randomized, double-blind, placebo-controlled trial of niclosamide nanohybrid for the treatment of patients with mild to moderate COVID-19’(경·중등도 코로나19 환자 치료를 위한 니클로사마이드 나노하이브리드의 무작위·이중눈가림·위약 대조 임상시험)이다.

이차전지 핵심 소재 생산 공장이 전북 군산에 들어섰다. 군산시는 18일 ㈜지엘켐이 군산2국가산업단지에 이차전지용 CMC(Carboxymethyl Cellulose) 합성공장 준공식을 개최했다고 밝혔다. CMC(카복시메틸셀룰로오스)는 이차전지 음극 바인더 중 하나로, 전극활물질과 전기 도전재를 결착하여 금속집전체(동박)에 잘 붙어있도록 도와주는 수용성 백색 분말이다. ㈜지엘켐은 2004년에 설립된 기능성 정밀화학 소재 전문기업이다. 공업용 및 식품첨가용 소포제 사업으로 출발한 이후 꾸준한 연구개발을 통해 2010년대 중반부터는 이차전지용 CMC 바인더 분야로 사업을 확대해 독자적인 기술 경쟁력을 확보해왔다. ㈜지엘켐은 현재 군산공장 내 6000여 평 부지에 고순도 CMC-Na 및 리튬 치환형 CMC-Li 제품의 양산이 가능한 최첨단 생산설비를 갖추고 있다. 이번에 준공된 공장은 300여억원을 투입해 조성한 세계 최초의 이차전지용 CMC 바인더 전용 제조 플랜트이다. 김영민 군산시 부시장은 “지엘켐이 이차전지 및 친환경 소재 산업에서 세계 시장을 선도하는 기업으로 더욱 도약하기를 기대한다”며 “기업이 안정적으로 성장할 수 있도록 든든한 동반자로서 지원과 협력을 아끼지 않겠다”고 말했다.

최근 미국 루이지애나에 거주하는 한 남성이 흰개미 떼에 점령당한 집 내부 모습을 소셜미디어(SNS)에 공유해 충격을 주고 있습니다. 틱톡 사용자 BayouBullz는 집 거실·주방·복도·계단 등 집안 곳곳에 흰개미 수백만 마리가 몰려 있는 모습을 공개했습니다. 그는 온 집안에 수북이 쌓인 흰개미를 바라보며 “이건 완전히 역병 수준”이라고 탄식했습니다. 다음날 상황은 다소 진정됐지만, 흰개미는 여전히 쓰레기통과 싱크대 배수구 등 곳곳에 남아 있었습니다. 그는 “아직도 온몸에 흰개미가 기어다니는 것 같은 기분이 든다”며 텀블러에 든 음료를 마시다 ‘말랑한 흰개미’ 세 마리를 함께 빨아들인 황당한 경험도 전했습니다. 이어 “목재 구조물을 갉아먹는 흰개미가 집 곳곳에 작은 구멍을 만들고, 그곳을 통해 집 안으로 대거 유입된 것으로 보인다”고 설명했습니다. 또 “성경에 나올 법한 시련이고, 완전히 무너질 것 같은 심정”이라면서도 네티즌들 위로와 응원에 감사를 표했습니다. 한편, 루이지애나에서는 매년 4~6월 흰개미 떼가 대량으로 출몰합니다. 전문가들은 집 주변 불필요한 조명을 끄고, 목재나 종이류 등 셀룰로오스가 포함된 자재를 집 가까이에 두지 않는 등 각별한 주의를 당부하고 있습니다. 흰개미 떼가 집안에서 발견될 경우에는 즉시 전문가 점검과 방제 조치를 받는 것이 피해를 최소화하는 방법입니다.

순천향대학교(총장 송병국)는 의과대학 재생의학교실 이병택 교수 연구팀이 차세대 3D 바이오프린팅 기술을 이용한 줄기세포 기반 연골 치료소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 연구 결과는 손상된 연골 조직을 단일 시술로 재생 가능성도 제시했다. 연구팀은 탈세포화된 돼지 해면골 유래 세포외기질(dECM)에 셀룰로오스 나노섬유(TOCN)와 알지네이트를 조합한 생체활성 단백질 기반 바이오잉크에, 성장인자(TGF-β1, FGF-18)와 지방유래 줄기세포(ADSCs)를 탑재한 3D 바이오프린팅 연골 치료소재를 개발했다. 해당 지지체는 인체 관절 연골 미세환경을 정밀 모사하며, 생리활성과 역학적 기능을 동시에 구현해 생체 내 자가 재생을 유도하는 완전 통합형 연골재생 치료 플랫폼으로 완성됐다. 연구팀은 토끼 연골 결손 모델을 활용한 전임상 실험을 통해 개발된 지지체가 불규칙한 연골 손상 부위에 이식되어 새로운 연골 조직으로 재생시키는 과정을 확인했다. 이는 퇴행성 관절염 환자를 위한 맞춤형 최소침습 치료 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 크다. 이 교수는 “이번에 개발한 지지체는 단순한 조직 회복을 보조하는 수준을 넘어, 실제로 손상된 연골 조직 재생을 유도하는 스마트 치료 시스템”이라며 “고령화 사회 퇴행성 관절 질환과 인체골 재생 분야에서 높은 상용화 가능성을 지닌다”고 설명했다. 연구팀은 대동물 실험과 외과적 이식 기술 개발을 진행에 이어 임상 적용을 목표로 한 치료 플랫폼 후속 연구도 추진할 계획이다. 연구 성과는 바이오소재 분야 세계 최고 권위 학술지인 ‘Bioactive Materials(IF 18.0, JCR ranking 1.2%)’ 2025년 4월호에 게재됐다.

고기능성 화장품 브랜드 ‘공후하’가 가수 이찬원을 새로운 브랜드 모델로 발탁하며 본격적인 마케팅 활동을 시작한다. 공후하는 카이스트(KAIST) 출신 연구진의 첨단 기술을 바탕으로 개발된 브랜드로, 이찬원의 신뢰감과 건강한 이미지를 통해 소비자와의 소통을 강화할 계획이다. 4월 1일부터 온에어 된 신규 광고는 엄마, 아내, 직장인 등 다양한 역할을 수행하며 살아가는 여성들이 자신의 이름처럼 소중한 아름다움을 되찾는 여정을 감각적으로 담아냈다. 바쁜 일상 속에서 잊고 있던 자신만의 아름다움을 되찾는 순간을 조명하며, 온전한 나로 돌아가는 특별한 감동을 선사한다. 이찬원의 건강하고 자연스러운 이미지는 피부 건강과 개선을 중시하는 공후하의 브랜드 철학과 부합한다. 이를 통해 소비자들에게 신뢰감을 제공하고, 앞으로도 엄선된 원료와 독자적인 기술로 고품격 제품을 선보일 예정이다. 비티진이 운영하는 공후하는 연구개발부터 상품 기획, 생산, 판매까지 전 과정을 직접 관리하는 D2C(Direct To Consumer) 모델을 채택하고 있다. 이러한 방식을 통해 브랜드의 신뢰성을 높이고, 제품의 품질과 디테일을 꼼꼼히 관리한다. 또한, 독자적인 기술과 노하우를 기반으로 소비자에게 높은 가치를 제공하고 있다. 20년 이상 사포닌 피부과학을 연구해온 공후하 연구진은 특허받은 ECS 공법을 적용해 특이진세노사이드의 피부 흡수율을 높이고, 특이사포닌 Rg3와 Compound-K를 풍부하게 함유한 비티이엑스-디를 통해 주름 개선에 효과적인 솔루션을 제시한다. 특히, 섬유아세포 증식 촉진, 콜라겐 및 엘라스틴 합성 활성화, 피부 면역 강화 등의 복합적인 작용으로 노화로 약해진 피부에 활력을 부여하고, 건강한 피부 상태를 유지하는 데 기여한다. 이를 기반으로 한 대표적인 제품으로는 ▲인크리즈드 스킨케어 기초 3종 세트 ▲바이오셀룰로오스 마스크팩 ▲안티에이징 Rg3 퍼펙트 앰플 등이 있다. 더불어 고품격 프리미엄 라인 ‘공후하 결(TM)’을 새롭게 론칭했다. 브랜드의 모든 노하우를 집약한 ‘프레스티지 인텐시브 리페어 크림’을 선보인다. 미백과 주름 개선의 2중 기능성을 갖춘 이 제품은 단순한 안티에이징을 넘어 여성들에게 가장 빛나던 시절을 다시 선사하겠다는 특별한 가치를 담고 있다. 공후하는 이찬원을 모델로 발탁한 것을 계기로 다양한 캠페인을 진행하며 소비자와의 유대감을 강화할 계획이다. 이번 캠페인에서는 CF 컨셉에 맞춰 화장품 패키지에 이름 각인 서비스를 제공하는 특별한 이벤트도 선보인다. 비티진 관계자는 “이찬원이 가진 긍정적이고 신뢰감 있는 이미지는 공후하가 추구하는 가치와 잘 맞아떨어진다”라며, “이번 광고와 다양한 마케팅 활동을 통해 더 많은 소비자들에게 공후하의 우수한 제품을 알리고, 피부 건강과 아름다움을 지켜주는 브랜드로 자리매김할 것”이라고 전했다.

경남 창원시에 본사를 둔 라쉬반코리아는 나무 원료 기반의 차세대 친환경 원단 셀루켓을 개발해 본격적인 상용화에 돌입했다고 4일 밝혔다. 라쉬반코리아는 해당 소재가 실크에 견줄 만한 고급스러운 질감과 기능성을 동시에 구현하는 만큼 의류 시장에서 새로운 패러다임을 제시하리라 본다. 셀루켓은 나무에서 추출한 셀룰로오스를 주원료로 ‘실켓 가공 기술’을 적용해 개발됐다. 라쉬반코리아는 이 원단이 실크처럼 부드럽고 매끄러우며 신축·내구성이 뛰어나다고 설명했다. 일반 화학섬유 대비 디자인 자유도가 높아 복잡한 패턴 제작에 적합하며 세탁 때 변형·수축이 최소화되는 것도 강점으로 뽑았다. 라쉬반코리아는 또 셀루켓이 피부와 유사한 수분 함유율을 자랑해 편안한 착용감을 제공한다고 밝혔다. 항균 기능이 탑재로 세균 번식을 억제하고 피부 자극을 최소화하는 저알러지 성능도 갖췄다고 덧붙였다. 라쉬반코리아는 “피부 민감한 소비자나 어린이도 안심하고 착용할 수 있는 위생적 소재”라고 강조했다. 라쉬반코리아는 셀루켓 원단을 활용한 첫 번째 제품 라인으로 남성 속옷을 선보일 예정이다. 이어 여성 속옷과 아동 내의로 사업 영역을 확대하고 향후 운동복·잠옷 등 일상복 분야까지 적용 범위를 넓힐 계획이다. 친환경 소재 수요가 급증하는 시장 흐름에 발맞춰 탄소 배출 감축과 생분해성 등 환경적 장점도 적극적으로 홍보할 방침이다. 업계 관계자는 “셀루켓은 기존 화학섬유의 한계를 뛰어넘어 친환경성과 고기능성을 동시에 잡은 기술”이라며 “의류 브랜드들의 지속 가능한 소재 수요 증가에 따라 시장 점유율을 확대할 것”이라고 전망했다. 라쉬반코리아는 “이번 원단 개발로 2025년 글로벌 친환경 섬유 시장에서의 입지를 공고히 하겠다”며 “패션 산업의 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 실현도 선도하겠다”고 밝혔다.

포스코그룹이 다음 달 7∼10일 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 정보기술(IT)·가전 전시회 ‘CES 2025’에서 고유의 벤처육성 생태계인 ‘포스코 벤처플랫폼’ 성과를 선보인다. 그동안 투자·육성한 벤처기업 20개 사의 기술과 제품을 소개할 예정이다. 포스코그룹은 이번 CES에서 포스텍과 공동전시관을 구성해 포스코 벤처 플랫폼을 통해 투자·육성해온 벤처기업 20개 사의 기술과 제품을 전시한다고 30일 밝혔다. 참가 기업 중 ‘아이티원’과 ‘에이투어스’는 CES 2025 혁신상을 받았다. 스마트건설 전문기업인 아이티원은 포스코이앤씨와 공동 개발한 ‘콘크리트 시공이음부 요철생성 로봇’으로 로봇 분야에서 두 회사가 혁신상을 공동 수상했다. 이 로봇은 콘크리트 층 사이의 결합력을 높이기 위한 요철 생성 작업을 기존 사람의 수작업 대비 시간을 최대 85% 단축하고, 노출 철근에 작업자가 다치는 위험을 방지할 수 있다. 에이투어스는 물방울을 이용해 가습, 살균, 공기정화 등을 가능하게 하는 전문청정기술을 보유한 기업으로, 지속가능성·에너지 분야에서 CES 혁신상을 받았다. 이 밖에도 포스코그룹은 이번 CES 2025에 참석하는 벤처기업들이 중소벤처기업부에서 지원하는 투자 유치, 기업 홍보 등 현장 지원프로그램에 참석하도록 하고, 벤처기업 혁신상 수상 지원에 협력하는 등 국가 차원의 벤처기업 육성 전략에 보조를 맞출 예정이다. CES 2024에서 혁신상을 수상했던 친환경 신소재 전문기업 ‘에이엔폴리’는 약 40억원의 추가 투자를 유치해 지난 10월 포항에 200억원 규모의 나노셀룰로오스 신소재 공장을 착공했다. 물류 로봇 정밀 자율주행 소프트웨어 전문 기업 ‘나비프라’는 국내 대기업과 해외실증(PoC)을 진행 중이며 후속 투자 유치로 기업가치를 7배로 키웠다. 포스코그룹은 국내외 우수 벤처 캐피털과 함께 결성한 2조 8000억원 규모의 벤처펀드를 활용, 그룹 신성장 전략과 연계된 벤처 기업들의 지속적인 성장을 지원 중이다.

경북 포항시 포항융합기술산업지구가 바이오 특화단지에 선정된 이후 첫 입주 기업이 나타났다. 16일 포항시는 바이오 특화단지에서 ㈜에이엔폴리 본사 및 공장 착공식을 개최했다고 밝혔다. 착공 건물은 연면적 4429㎡에 지하 1층~지상 3층 규모로 첨단 바이오 신소재 나노셀룰로오스 개발과 생산을 위한 시설물이다. ㈜에이엔폴리는 나노셀룰로오스 기반 친환경 바이오 소재를 생산하는 기업이다. 지난 6월 포항이 국가첨단전략산업 바이오 특화단지로 선정된 이후 포항융합기술산업지구에 본사와 공장을 착공하는 첫 번째 바이오 기업이다. 미래 바이오 신소재로 각광받고 있는 나노셀룰로오스는 사용 후 생분해가 가능한 친환경 첨단 소재다. 플라스틱과 리튬이온 전지의 대체재는 물론 화장품 및 의료용 생체재료, 전자부품 등 다양한 산업 분야에서 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 ㈜에이엔폴리에서 생산하는 나노셀룰로오스는 왕겨 추출 원료를 기반으로 기체 차단성과 흡착성 등이 강화돼 경쟁력이 높다. 이같은 경쟁력을 바탕으로 2023 포브스 아시아 100대 유망기업 선정’ 및 ‘2024 CES 지속가능부문 혁신상’ 수상 등 기술력을 국제적으로 인정받았다. 이강덕 시장은 “이번 공장 착공은 글로벌 바이오산업 허브로 도약하는 시작점으로 향후 설립될 포스텍 의과대학·스마트 병원과 연계를 통해 지속 가능한 바이오산업 기반을 마련하겠다”고 말했다.

중국 연구진이 극저온에서 냉동시킨 인간의 뇌를 해동한 뒤에도 뇌세포의 유지와 성장을 가능케 하는 연구에서 유의미한 성공을 거뒀다고 밝혔다. 뉴사이언티스트 등 과학전문매체의 15일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 중국 푸단대학의 샤오즈청 박사 연구진은 인간 배아 줄기세포를 이용해 오가노이드라고 불리는 뇌 조직 샘플을 제작했다. 오가노이드는 줄기세포를 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 장기 유사체로, 미니 장기‧ 유사 장기‧인공 장기 등으로 불린다. 연구진은 해당 뇌 오가노이드의 냉동과 해동 전, 오가노이드를 담고 있을 특정 화합물들을 선별했다. 여기에는 설탕물부터 부동액, 다양한 화학물질을 섞어 만든 혼합물 등이 포함돼 있었다. 각각의 화합물들에 뇌 오가노이드 조직 샘플을 담근 뒤 액체질소에서 최소 24시간 보관한 뒤 해동했고, 이후 2주 동안 ㅗ니세포의 사멸 또는 신경세포의 성장 등을 관찰했다. 그 결과 특정 화학 혼합물에서 세포 사멸이 최소화되고 동시에 세포 성장이 최대치를 기록하는 것으로 확인됐다. 해당 화합물은 메틸셀룰로오스, 에틸렌 글리콜, 다이메틸설폭사이드(DMSO), 산화질소의 활동을 억제하는 약물인 ROCK 저해제 ‘Y27632’ 등이 특정 비율로 배합된 것으로, 연구진은 이를 ‘메디’(MEDY)로 명명했다. 연구진은 해당 화합물이 해동된 뇌세포를 사멸로 이끄는 과정을 막는데 도움을 주는 것으로 추정했다.일반적으로 뇌세포의 80%는 물로 이뤄져 있으며, 냉동 과정에서 얼음 결정으로 인한 손상을 입을 수 있다. 이러한 세포 손상은 해동 후에도 기능상의 문제를 일으킨다. 그러나 샤오 교수 연구진이 만든 ‘메디’에 뇌조직을 넣고 냉동 및 해동 과정을 거친 결과, 해동된 오가노이드의 외관과 성장 및 세포 기능이 냉동된 적이 없는 오가노이드와 매우 유사하다는 사실이 확인됐다. 더불어 연구진은 간질이 있는 생후 9개월 아기의 뇌 조직을 소량 채취해 ‘메디’에 담근 상태로 냉동 및 해동하는 실험을 진행했다. 그 결과 실제 아기의 뇌 조직은 동결 전 구조를 유지했고, 최소 2주 동안 실험실 배양에서 활성 상태를 유지했다. 이번 연구는 ‘메디’라는 화학적 혼합물이 조직의 손상 없이 동결과 해동을 가능케 한다는 점에 초점이 맞춰져 있다. 해당 연구결과를 확인한 영국 서리대학의 로만 바우어 박사는 “인간 뇌 조직의 동결‧해동이 가능해지면 뇌 발달에 대한 더 나은 조사가 이뤄질 수 있을 것”이라고 기대했다. 영국 버빙엄대학의 노화 분야 전문가인 주앙 페드로 드 마갈량 교수는 “이번 연구가 성공적으로 세포 사멸을 예방하고 기능을 보존한다는 것에 깊은 인상을 받았다”면서 “훨씬 더 많은 연구와 더 큰 조직을 이용한 실험을 통해 언젠가는 뇌 전체를 동결시킬 수 있을 것”이라고 전했다. 이어 “앞으로는 수십 년 또는 수백 년 후를 생각해 환자가 불치병에 걸렸을 때 냉동 보존되거나, 우주비행사가 다른 항성계로 여행하기 위해 냉동 보존되는 것을 상상할 수 있을 것”이라면서 “‘메디’는 그 목표를 향한 ‘작은 한 걸음’이 될 수 있다”고 호평했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 셀 리포츠 메소드(Cell Reports Methods) 최신호에 실렸다.

서강대학교 화공생명공학과 박제영 교수 연구팀은 충남대 구준모 교수, 인하대 오동엽 교수 연구팀과 공동연구를 통해 가스차단성이 우수하여 맥주병으로 적용이 가능한 친환경 생분해성 종이 복합소재를 개발했다고 18일 밝혔다. 플라스틱으로 이루어진 식품 포장재들은 식품 내용물을 보존하고, 소비자들의 까다로운 요구를 만족시키기 위해서 과대 포장되는 경향이 높다. 특히, 종이팩의 경우는 음료에 의해 종이가 눅눅해지는 문제와 내용물의 산패를 막기 위해 내부가 알루미늄으로 증착 코팅되어 있고, 맥주 페트병의 경우 내부 이산화탄소의 김빠짐을 막기 위하여 나일론 필름이 다층 구조로 형성되어 있다. 이와 같은 복합적 코팅은 포장용 플라스틱 종류 간의 분리를 어렵게 하여 재활용을 원천적으로 불가능하게 만든다. 따라서 지속가능한 사회를 위한 미래 포장소재는 재활용이 용이한 단일 물질로 제조되거나, 복합화 되더라도 모든 소재가 자연분해가 가능하도록 개발되어야 할 필요성이 제기되어 왔다. 연구팀에서는 기존의 비분해성 플라스틱 다층 포장재 및 알루미늄 증착에 의한 재활용이 불가능한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 접근법의 생분해성 종이/플라스틱 복합소재를 개발하여 음료병으로의 적용 가능성을 확인하였다. 핵심기술은 머서화(mercerization) 과정을 거쳐 내부 셀룰로오스 구조를 느슨하게 풀어준 종이 소재에 사슬 길이가 짧은 생분해성 고분자로 먼저 코팅을 진행한 후 생분해성 플라스틱으로 종이를 샌드위치처럼 감싸는 방식으로 코팅하는 것이다. 이러한 신개념의 복합재료는 촘촘한 내부구조를 가지기 때문에 높은 가스 및 수분 차폐 기능을 제공하여 탄산음료나 맥주의 김빠짐을 막을 수 있고, 소비자가 사용 시에 음료병에 가할 수 있는 반복적인 굽힘 자극에 저항하는 유연하면서도 튼튼한 코팅층을 갖추어 손상을 최소화하는 것을 확인했다. 개발한 소재의 구성성분은 모두 생분해성을 가지는 재료이기 때문에 18주간의 퇴비화 실험에서 약 70% 분해되는 것으로 확인됐으며, 무분별한 플라스틱 포장재의 자연환경 누출에 대해서도 생태계 교란 문제를 일으키지 않고 자연스럽게 자연의 탄소 순환시스템으로 흡수된다. 박제영 서강대 교수는 “이번에 개발된 생분해성 종이 복합 소재는 시중의 페트병 및 우유팩보다 월등히 향상된 가스 및 수분차단성을 나타내어 차세대 친환경 포장소재로 상업화 관점에서 여러 연구를 진행하고자 한다” 고 밝혔다.

미국이 우크라이나 전쟁에 한국이 더 많은 국방물자를 지원해야 한다고 밝힌 가운데, 북한이 러시아에 제공한 포탄의 절반이 불량품이란 주장이 나왔다. 유리 김 국무부 유럽 및 유라시아 담당 수석 부차관보는 26일(현지시간) 한미연구소(ICAS)가 주최한 온라인 심포지엄에서 “한국은 러시아 침공에 맞서 우크라이나를 지원하는 50여개국 연합의 일원”이라고 강조했다. 그는 “현재 가장 필요한 것은 155㎜ 탄약이다. 최전선의 우크라이나 군인들은 하루에 15~20발의 탄약만 갖고 있다고 보고되는 상황”이라며 “러시아는 좋은 공급망을 갖고 있고, 북한뿐만 아니라 이란과도 더 많은 활동을 하고 있다”고 밝혔다. 한국은 그동안 비살상 무기만 지원한다는 원칙 아래 전투 식량, 방탄복, 지뢰 제거 장비, 긴급 후송차량 등 군수물자를 우크라이나에 제공했고, 탄약은 주한미국에 공급하는 방식으로 ‘우회 지원’하고 있다. 우크라이나 국방부 고위 관계자는 북한이 러시아에 제공한 포탄의 절반 이상이 불량이라고 밝혔다고 자유아시아방송(RFA)이 27일 보도했다. 우크라이나 국방정보국(GUR) 바딤 스키비츠키 부국장은 지난 23일 현지 매체 인테르팍스-우크라이나와 인터뷰에서 “통계 자료를 보면 러시아는 이미 북한으로부터 150만 발의 탄약을 수입했다”며 “70~80년대 만들어진 것들로, 절반 이상이 작동하지 않거나 사용 전 복원이나 검사가 필요한 상태”라고 말했다.북한은 러시아에 오래된 군수품을 제공하는 대가로 미사일과 잠수함에 필요한 기술을 요구했다고 스키비츠키 부국장은 설명했다. 그는 또 “북한은 핵무기 프로그램과 관련된 기술도 러시아에 요구하고 있다”며 “이는 이미 최고조에 달한 한반도 긴장을 더욱 증폭시킬 것”이라고 밝혔다. 우크라이나 합동참모본부는 지난 12월에도 “러시아가 북한으로부터 받은 탄약의 상태가 만족스럽지 못하기 때문에 러시아군의 대포와 박격포가 터지는 경우가 발생하고 있다”고 주장했다. 러시아는 하루 1만 발의 포탄을 사용하는 반면 우크라이나는 5분의 1에 불과한 2000발 정도밖에 쏘지 못하는 등 무기고에 시달리고 있다. 영국 싱크탱크인 왕립연합군연구소는 러시아 당국이 연간 200만 발의 포탄을 생산한다는 목표를 세우고 중국과 독일, 대만 등지에서 원자재를 수입한다고 분석했다. 특히 무연 화약의 핵심 성분인 니트로셀룰로오스는 약 20%가 대만에서 공급되는 것으로 나타났다. 대만에서 생산된 니트로셀룰로오스는 튀르키예 등 다른 나라를 거쳐 러시아로 유입된다고 보고서는 밝혔다.

올 한해에만 외래 흰개미 2종이 국내에서 발견된 가운데 또 다른 외래 흰개미도 이미 유입됐거나 앞으로 들어올 가능성이 충분하다는 지적이 나왔다. 특히 번식 속도가 빠르고 군체 규모가 큰 일명 ‘대만흰개미’가 주의해야 할 외래종으로 꼽히고 있다. 19일 국회 환경노동위원회 소속 우원식 더불어민주당 의원이 농림축산식품부에서 받은 자료에 따르면 2013년 이후 현재까지 수입검역 과정에서 흰개미류가 30차례 검출됐다. 모두 목재나 식료품 수입 과정에서 발견됐다. 대만흰개미로 불리는 ’콥토테르메스(Coptotermes)속 포르모사누스(Formosanus)종‘은 나오지 않았지만, 친척뻘인 콥토테르메스속 흰개미는 동정(분류학상 위치와 종 정보를 판별하는 작업)에 실패한 경우를 포함해 7차례 적발됐다. 검역 과정에서 나온 흰개미 명단에 ▲올해 5월 서울 강남구 주택에서 신고된 마른나무흰개미(Kalotermitidae)과 크립토테르메스(Cryptotermes)속 도메스티쿠스(Domesticus)종 ▲지난달 경남 창원시에서 군체가 여럿 발견된 ’마른나무흰개미과 인사이스테르메스(Incisitermes)속 서부마른나무흰개미(가칭)‘ 등 2종은 없었다. 즉 민간에서 발견돼 신고된 이 2종의 흰개미는 검역 과정에서도 포착하지 못했다는 의미다.환경부 국립생태원에 따르면 국내에 들어온 외래종 동식물은 2009년 894종에서 2021년 2천653종으로 연평균 16%씩 증가해왔다. 이중 한국 생태계에 정착한 것으로 판단되는 종은 707종(26.6%)에 달한다. 외래종 유입이 늘어난 주요한 원인은 국제교류 증가에 있다. 통계청 국가통계포털(KOSIS)에 따르면 국제화물 물동량은 2020년 기준 12억 8000만t으로 2004년보다 74% 많아졌다. 한국은 사계절이 뚜렷해 외래종이 국내에 정착하려면 혹한을 견뎌내야 하는데, 최근 50년(1974∼2023년) 1월 평균기온이 영하 2.2도에서 영하 0.6도로 1.6도 높아지면서 정착 가능성이 커진 탓도 있다. 대만흰개미는 1월 평균기온이 4도 이상인 지역에 주로 분포한다. 땅속에서 생활하는 ’지중흰개미‘라는 점을 고려하면 지중온도가 5도 이상으로 유지되는 남해안에는 서식할 수 있는 것으로 추정된다. 흰개미는 생태계에서 나무를 분해해 탄소를 자연으로 환원하고 토양 수분을 유지해주는 역할을 한다. 인체에 직접 해를 끼치진 않지만, 목조 건물과 목조 문화재를 갉아 먹어 붕괴시킨다. 이에 따라 흰개미로 인한 경제적 비용이 세계적으로 연간 400억 달러(약 54조원)나 발생하는 것으로 알려져 있다. 흰개미 중에서도 대만흰개미는 번식 속도가 빠르고 군체 규모가 수백만 마리에 달해 관리 필요성이 크게 요구된다. 서부마른나무흰개미 군체가 3000마리, 도메스티쿠스 군체가 300마리 정도인 것과 비교해 볼 때 상당한 규모다. 실외에 서식하기 때문에 분포 범위가 넓고 건조한 환경에서 잘 살아남는 점도 대만흰개미의 ’강점‘이다.이 때문에 대만흰개미는 국토교통부가 2014년 3월 발표한 ’한옥건축의 고위험 흰개미 피해방지 참고 자료‘의 국내에 침입·정착할 수 있는 흰개미류 목록에 이름을 올렸다. 올해 국내서 확인된 2종 역시 이 목록에 있었다. 농림축산검역본부는 1994년부터 대만흰개미를 ’검역 병해충‘으로 지정해 관리해왔다. 검역본부는 흰개미 주요 유입 경로인 목재와 묘목 등을 일일이 검역하고 있으며, 가구에 대한 모니터링도 실시 중이다. 흰개미 전문가인 박현철 부산대 교수는 연합뉴스 통화에서 “검역 과정에서 흰개미를 100% 확인하지 못하는데도 30차례 적발됐다면 놓친 흰개미는 얼마나 되겠느냐”라며 “국내에 정착했을 가능성이 큰데 육안으로 관찰을 못 했을 뿐”이라고 말했다. 박 교수는 “일단 대대적인 흰개미 분포조사가 필요하다”라며 “종별로 적합한 방제법을 강구해 대비해야 한다. 이를 위해서는 흰개미 습성을 잘 아는 전문가가 필요하다”라고 덧붙였다. 서부마른나무흰개미와 도메스티쿠스같은 마른나무흰개미를 방제할 때는 주로 서식 의심 지역을 밀폐한 다음 독가스를 주입하는 훈증 소독을 실시한다. 서식지를 특정할 수 있을 때는 감염 부위에 살충제를 뿌리고 감염목을 제거하거나 전자파와 열기를 가하기도 한다. 대만흰개미 등 지중흰개미를 방제할 때는 미끼형 바퀴벌레약과 비슷한 원리로 작동하는 생리활성 억제물질을 사용하는 것이 좋다. 생리활성 억제물질을 묻힌 셀룰로오스를 섭취한 개체가 서식지로 돌아가 탈피에 실패해 죽으면, 사체를 포식한 다른 개체도 같은 이유로 죽게 된다. 다만 국내에서는 특허 문제로 가장 보편적으로 쓰이는 생리활성 억제물질을 도입할 수 없는 실정이다. 우 의원은 “기후변화로 외래종 유입·확산 가능성이 커지면서 새로운 피해 사례가 여러 분야에서 나타나고 있다”라며 “검역과 방제체계를 강화해 철저히 대비할 필요가 있다”라고 강조했다.

우리는 일상생활을 위해 매일 수많은 물건을 구매합니다. 그리고 막대한 양의 포장 용기와 종이, 비닐을 열고 뜯어낸 후 버립니다. 이렇게 해서 생기는 쓰레기 중 일부는 환경으로 유입되어 미세 플라스틱 문제 같은 심각한 환경 오염의 원인이 됩니다. 우리가 모두 알고 있는 일이지만, 다른 대안이 없기 때문에 이런 일상이 매일 반복되고 있습니다. 과학자들은 플라스틱과 투명한 포장 비닐을 대체할 물질을 개발하기 위해 많은 연구를 진행했습니다. 생분해성 플라스틱이나 비닐이 대표적인 사례입니다. 하지만 이 경우에도 사실 분해되는 데 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 야생 동물이 먹었을 때 안전하지 않은 소재들이 있어 완벽한 대체품은 되지 못합니다. 이 한계를 극복하기 위해 홍콩중문대학 과학자들은 최근 주목받고 있는 박테리아 생성 물질인 세균성 섬유소(bacterial cellulose, BC)을 이용한 투명 필름을 개발했습니다.(사진) 세균성 섬유소는 박테리아가 자신을 보호하기 위해 생산하는 셀롤로스로 식물성 셀룰로스와 비교해서 필름 형태로 만들기 쉽고 물을 저장하는 능력이 뛰어나 식품 포장용 비닐의 대체품으로 유망해 최근 많은 연구가 이뤄지고 있습니다. 연구팀은 콩에서 추출한 단백질을 이용해 셀룰로오스 생산 세균인 콤마가테이박터 자일루스(Komagataeibacter xylinus)를 배양해 세균성 섬유소를 얻고 여기에 다시 알기산 칼슘 처리를 통해 물에 대한 저항력을 높였습니다. 그리고 이 물질을 가공해 식품이나 액체를 담을 수 있는 필름 형태로 만들었습니다. 이렇게 만든 세균성 섬유소 물질은 1~2달 정도 후에는 자연 상태에서 분해될 뿐 아니라 먹을 수도 있습니다. 물론 섬유소 자체는 맛이 있거나 영양분이 되는 건 아니지만, 일반 식이섬유처럼 식품으로 섭취하는 데는 문제 없습니다. 따라서 설령 야생 동물이 실수로 먹어도 별문제가 없고 음식이나 음료가 상했거나 유통 기한이 지나면 한 번에 음식물 쓰레기로 내놓을 수 있습니다. 물론 보존 기한에 짧다는 게 단점이지만, 어차피 유통 기한 짧은 신선 식품이나 음식 포장에 활용한다면 큰 문제가 되지 않을 것입니다. 배달 음식이나 간편 조리식을 먹은 후 남는 쓰레기를 생각하면 상당히 매력적인 방법이지만, 실제로 널리 쓰이기 위해서는 가격 문제도 생각할 수밖에 없습니다. 음식값이나 배달비도 부담스러운 데 친환경 포장 비용까지 추가되면 소비자들도 선뜻 손이 가지 않을 것입니다. 과연 합리적인 가격에 대량 생산에 가능할지 주목됩니다. 

제주도가 축산분야 탄소중립을 위해 전국 지방자치단체 중 처음으로 소에 저메탄사료를 공급한다. 제주특별자치도는 2030년까지 도내 소 사육두수의 30%에 메탄저감사료 보급과 장내발효 온실가스 생산량의 10% 저감을 목표로 하는 ‘친환경 메탄저감 가축사육 시범사업’을 추진한다고 15일 밝혔다. 제주대학교 산학협력단을 통해 도비 4억 원을 투자해 올해 2월부터 소 사육농가 및 우유가공업체 등을 대상으로 설명회를 개최하고, 시범사업 참여 농가를 선정해 3월부터 본격적으로 시행할 계획이다. 전국 지방자치단체 중 최초로 소 사육농가에 저메탄 사료를 공급하는 사례로, 시범사업을 통해 저메탄 사료를 급여한 소의 사양성적, 도체(우유품질)성적, 품질변화 등 메탄저감 효과를 분석하고 탄소중립 사양관리 기반을 마련한다. 오는 2030년까지 전체 사육두수의 30%인 1만 2800마리까지 지원을 늘릴 예정이다. 도내 소 사육 농가 711곳으로 인한 연간 온실가스 배출량은 총 5만 6834톤CO₂eq(한우 4만 4356, 육우 1348, 젖소 1만 1130)이다. 소, 양, 염소 등 되새김질을 하는 반추가축은 셀룰로오스나 탄수화물 중합체들을 분해할 수 있는 효소가 없어 장내 미생물들을 통해 섬유질을 분해한다. 이 장내 미생물은 반추가축이 섭취한 섬유질 사료를 분해하고 소화하는 과정에서 장내 발효로 인해 휘발성지방산(VFA), 암모니아, 이산화탄소와 수소 등을 발생시킨다. 장내 미생물인 메탄생성균이 이산화탄소와 수소를 이용하여 메탄을 생성하게 되고 트림이나 방귀를 통해 내뿜고 있는 것으로 알려졌다. 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 소 4 마리가 방출하는 메탄의 온난화 효과는 자동차 한 대 배기가스와 맞먹을 정도다. 친환경 메탄 저감 사료는 친환경 사료로 소의 트림·방귀 속 메탄 발생을 최대 40%가까이 줄이는 효과가 있다. 문경삼 도 농축산식품국장은 “친환경 메탄저감 가축사육 시범사업을 통해 저메탄 한우고기 및 우유생산 인증과 연계해 안전한 축산물 생산·공급은 물론, 축산분야 온실가스 감축에 선도적인 역할을 수행해 나가겠다”고 말했다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 김회준 교수팀이 버려지는 코코넛 껍질 섬유의 압전 특성을 활용한 유연한 에너지 하베스팅 소자를 개발했다. 코코넛은 열대지역에서 쉽게 재배가 가능한 식용식물로서 버리는 부분이 없는 열매로 알려져 있다. 열매는 먹을 수 있으며, 코코넛 워터는 음용이 가능하다. 반면, 단단한 껍질은 수세미와 같은 용도로 비행기 엔진 청소 등에 적용되고 있지만 수요에 비해 버려지는 양이 월등히 많다. 이로 인해 매년 2억 5000만t의 코코넛 껍질이 버려져 지구온난화와 토지 환경오염의 주범으로 꼽힌다. 이에 김 교수 연구팀은 단단한 코코넛 껍질의 섬유에서 균일한 결정을 가진 형태로 구성된 셀룰로오스 구조를 관찰했다. 방향성을 지닌 셀룰로오스 나노결정은 압전성을 지니고 있어 다양한 에너지 또는 자가발전 센서로 활용할 수 있다. 본 연구팀은 이를 활용해 코코넛 껍질의 섬유로부터 고순도의 파우더를 추출하는 공정을 통해 압전 나노파우더를 확보하고 이를 압전 폴리머인 PVDF에 적용해 고효율 압전 에너지 하베스터를 개발했다. 코코넛 파우더-PVDF 복합체의 특성분석을 통해 기존 PVDF보다 우수한 압전성을 확인했으며 이를 기반으로 제작된 에너지 하베스터는 약 16배 높은 출력전압과 12배 높은 출력전류량을 달성했다. 본 연구를 통해 제작된 코코넛 섬유 기반 에너지 하베스터는 LED 전구, 전자계산기와 같은 소형 전자기기의 전력원으로 활용이 가능하다. 또한, KF94 마스크에 부착하여 사용자의 호흡과 기침 패턴 분석에 활용했다. 그 결과, 추출된 호흡패턴의 분석을 통해 건강의 이상 유무 판단이 가능했다. 김 교수는 “친환경 소재에도 우수한 압전 특성이 존재해 기존 재료의 한계를 뛰어넘을 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다.

‘화학: 자연 과학의 한 분야. 물질의 조성과 구조, 성질 및 변화, 제법, 응용 따위를 연구한다. 무기 화학, 유기 화학, 생물 화학, 물리 화학, 분석 화학, 이론 화학, 응용 화학 따위의 갈래가 있다.’ 국립국어원 표준국어대사전에 나온 ‘화학’에 대한 설명입니다. 첨단 과학기술이라고 하면 많은 사람들이 반도체, 항공우주공학, 인공지능 등을 꼽습니다. 첨단 기술의 기본 분야가 무엇인가에 대해서는 저마다 생각이 다르겠지만 자세히 뜯어보면 상당 부분 화학의 영향을 받고 있다는 것은 분명합니다. 사전의 설명처럼 화학은 영역이 광범위하면서도 세분화돼 있다 보니 물리학이나 생물학과 겹치는 부분이 많습니다. 화학공업까지 고려한다면 화학의 영향력은 공학 분야까지 확장됩니다. 이렇듯 화학은 자연과학 내에서는 물론 기초과학과 공학 분야 중간에서 가교역할을 합니다. ●‘회원수 최다’ 美화학회 콘퍼런스 마법사의 돌로 비금속을 귀금속으로 바꾸려는 연금술에서 출발한 화학이 근대 학문의 형태를 갖춘 것은, 다른 과학 분야보다는 늦지만 20세기를 화학의 시대라고 부를 정도로 빠르게 성장했습니다. 과학 학술단체 중 전 세계에서 가장 많은 회원수를 자랑하는 곳도 화학 관련 연구자들이 모인 ‘미국화학회’(ACS)입니다. 이 ACS가 이달 20~24일 캘리포니아 샌디에이고에서 2022년 봄 콘퍼런스를 엽니다. 코로나19 때문에 온라인에서도 함께 진행하는데 학회 참석 등록자 숫자만 1만 2266명에 달합니다. 이번 봄 콘퍼런스 주제는 ‘화학을 통해 결합하기’로, 우주인이 우주에서 골(骨) 감소를 막는 법, 화재에 강하면서 친환경적인 목재, 폐수 속에서 미세플라스틱 완전히 제거하는 법 등 1만 건 이상 다양한 연구 성과들이 세상에 나옵니다. 이 중에는 일반인들의 흥미를 끌 만한 것들도 많습니다. 미국 신시내티대와 켄트주립대 화학자들은 커피를 추출하고 난 찌꺼기를 이용해 저렴한 친환경 뇌파 감지 미세전극을 만들 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 현재 사용되는 미세전극들은 탄소섬유로 만드는데 제작 공정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 그렇지만 다공성 물질인 커피 찌꺼기를 이용하면 똑같은 성능을 가지면서 제작 과정도 단순하고 환경 친화적이란 장점이 있다고 합니다. ●‘일상과 결합’ 1만건 연구 성과 주목 또 테네시대 화학자들은 식물에 풍부한 셀룰로오스를 나노결정으로 만들어 아이스크림에 섞어 주면 상온에 노출되더라도 잘 녹지 않고 차가움이 더 오래 유지된다는 사실을 이번 콘퍼런스에서 공개합니다. 이 연구는 아이스크림뿐만 아니라 식품 보존기간을 늘리거나 신체 장기 및 조직 보존에도 활용될 수 있다고 합니다. ‘화학’ 하면 시험관에 둘러싸인 과학자의 모습이나 어떤 의미를 갖고 있는지도 모르고 ‘수헬리베붕탄…’ 하며 외웠던 주기율표, 거북이 등껍질처럼 생긴 화학식들을 떠올립니다. 또 환경 파괴 물질들을 만들어 내는 위험한 학문이라고 생각하기도 합니다. 화학은 외울 것이 많은 재미없고 어려운 분야라고 생각할 수 있겠지만 물리학, 수학보다는 훨씬 우리 일상과 가깝고 재미있는 학문입니다. 화학도 다른 과학들처럼 여러 모습을 하고 다가옵니다. 주변의 물건을 보며 여기에는 어떤 화학이 숨어 있을까란 호기심으로 접근하면 학창 시절 골머리를 앓게 만들었던 화학과 과학이 그리 어렵지만은 않다는 것을 깨닫는 순간이 올 겁니다.

영남대 연구팀이 코로나19를 신속히 진단할 수 있는 방안을 제안했다. 영남대 대학원 생화학과 김경록(박사 수료), 이애설(박사 2기), 김수민(석사 2기) 씨가 제안한 ‘항체 배향성 고정화를 통한 높은 민감도의 코로나19 신속자가면역진단키트 개발’ 과제가 ‘2021 국가 R&D 리얼챌린지 프로그램’에서 우수상을 받았다. 영남대 연구팀은 코로나19 자가면역진단키트의 문제점으로 거론되고 있는 낮은 민감도를 개선할 수 있는 방안을 제안했다. 이들은 ‘융합단백질 및 셀룰로오스 기반의 신속자가면역진단키트’를 제안했다. 김경록 연구원은 “실험실에서 개발한 항체 고정화 방법을 이용하여 셀룰로오스 막에 항체의 항원결합부위가 외부로 노출되게 고정함으로써 COVID-19 검출용 신속자가면역진단키트의 민감도를 증가시키고자 했다. 또한 pH 감응성 샘플 채취용 면봉을 이용하여 색 변화를 확인할 수 있도록 해 정확한 샘플 채취가 가능하다”고 밝혔다.