단국대학교(총장 안순철)는 고분자시스템공학부 김세영 교수 연구팀이 물의 표면장력에 의해 수면 위 나노입자가 변형되는 현상을 세계 최초로 실험적으로 규명했다고 21일 밝혔다. 연구팀은 실험에서 나노입자 강성과 표면장력에 따른 구조 변화를 실시간으로 측정해 두 요소가 나노입자를 최대 75%까지 변형시킨다는 사실을 밝혀냈다. 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 경계면의 표면장력을 낮추는 ‘계면활성 나노입자’는 기존 계면활성제를 대체할 차세대 소재로 꼽힌다. 화장품·의약품·친환경 코팅공정 등에서 경계면을 안정화하는 유화 효과가 뛰어나 핵심 성분을 보호할 수 있기 때문이다. 나노입자의 모양은 경계면의 안정화와 유화 성능에 영향을 미치는 중요한 요소다. 그러나 나노입자는 크기가 매우 작아 수면 위에서 일어나는 변형을 직접 관찰하고 정량적으로 측정하기 어려웠다. 학계에서는 나노 크기에서는 물의 표면장력이 입자를 변형시킬 만큼 강하게 작용할 것으로 예상해 왔지만, 실제 변형 과정을 실시간으로 측정해 이를 입증한 사례는 없었다. 연구팀은 강성을 조절할 수 있는 구형 고분자 나노입자를 활용해 수면 위 입자 구조 변화를 실시간·비파괴적으로 측정하는 중성자반사율(neutron reflectivity) 실험을 진행했다. 표면장력을 조절할 수 있는 랭뮤어 수조(Langmuir trough)를 활용해 변형률을 측정한 결과, 표면장력과 나노입자의 강성 정도에 따라 변형률이 최대 75%에 이르는 현상을 확인했다. 이를 통해 탄성체가 표면장력에 의해 변형되는 ‘탄성모세관(elastocapillary) 현상’을 실험적으로 입증했다. 김세영 교수는 “향후 고계면적 화공소재와 생체계면 조절 약물 등 차세대 계면활성 나노입자를 설계하는 기반 기술로 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구는 미국 퍼듀대학교(Purdue University), 일본 J-PARC 연구소와의 국제공동연구로 수행됐으며, 한국연구재단 지원을 받았다. 김상윤 석사와 진신저 석사(이상 고분자공학과)가 공동 제1저자로 참여했다. 연구 성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 나노과학 분야 국제 저명학술지 ‘Nano Letters’(IF 9.1)에 게재됐다. 논문명은 ‘Elastocapillary Deformation of “Glassy” Polymer Micelles at an Air–Water Interface’이다.

국민대학교 화학과 김영훈·김형민 교수팀과 DGIST 최종민 교수팀이 차세대 태양전지 핵심 소재인 ‘페로브스카이트 양자점’을 균일하게 대량 합성하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구로 고효율 태양전지의 상용화 가능성이 한층 높아졌다. 페로브스카이트 양자점은 뛰어난 전기적 특성으로 주목받지만 대량 생산 시 입자 품질이 불균일해지는 것이 고질적인 문제였다. 연구팀은 전구체의 확산 속도를 정밀하게 제어해 핵생성과 결정 성장 단계를 분리하는 새로운 합성법을 고안했다. 이를 통해 대량 합성한 소재를 태양전지에 적용한 결과 15%가 넘는 광전변환효율을 기록했다. 제조 규모를 키워도 고품질을 유지할 수 있음을 입증한 것이다. 이번 연구에는 국민대 김재혁 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 김 씨는 지난해 SCI급 학술지 ‘Nano Research’에 논문을 게재한 데 이어 이번 연구 성과를 에너지 분야 저명 국제학술지인 ‘ACS Energy Letters’(피인용지수 17.5)에 발표하며 연구 역량을 입증했다. 연구팀 관계자는 “이번 기술은 차세대 태양전지의 산업적 대량 생산을 앞당기는 핵심 토대가 될 것”이라고 밝혔다.

독일·미국과 국제 협력 공동연구 개발‘건물 안전 시스템 적용’ 등 활용실용화 위한 기술이전 계약 체결 앞둬 한국기술교육대학교(KOREATECH)는 에너지신소재공학과 채수상 교수 연구팀이 대기전력이 거의 제로(0)에 가까운 스트레인 센서를 개발했다고 28일 밝혔다. 독일 및 미국 정부 연구기관과 공동 연구를 통한 이번 연구팀 성과는 나노 분야 저명 국제 학술지 ‘Nano Letters 3월호’ 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 금속 나노 박막 사이 소프트 나노 베리어(barrier) 층을 삽입하는 방식으로, 신축 인장 시 10⁹ 배에 달하는 음의 저항 변화 구현에 성공했다. 일반적으로 신축 인장 시 재료의 저항 증가는 일반적 현상이다. 연구팀은 이와 반대로 신축 시 저항이 감소하는 새 소재를 개발했다. 음의 저항 변화를 보이는 재료가 일부 존재했지만, 신축 재료로 활용하기 어려운 단점 또는 적용가능한 신축 범위가 제한적이었다. 연구팀은 현재까지 보고된 바 없는 가장 높은 수준의 음의 저항 변화 차이를 구현했으며, 신축 구동 범위를 130%까지 확대할 수 있었다. 연구 결과는 전력 공급이 어려운 생체 삽입형 센서와 건물 안전 점검 시스템 분야에서 적용할 수 있는 등 다양한 분야에 높은 활용 가치를 인정받고 있다. 실용화를 위한 기술이전 계약 체결도 앞뒀다. 채 교수는 “소프트 재료의 기본적인 특성을 활용해 기존에 없던 새로운 특성을 가진 신소재를 개발했다”며 “추가 연구를 통해 다양한 응용 분야를 창출할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

해수면에서 미세플라스틱을 회수하는 로봇 물고기가 공개됐다. 22일(현지시간) 영국 가디언 등에 따르면, 중국 쓰촨대 연구진은 바다를 오염시키는 미세플라스틱을 제거하고자 로봇 물고기를 고안했다고 국제학술지 ‘나노 레터스’(Nano Letters) 최신호에 발표했다. 미세플라스틱은 플라스틱이 분해하면서 발생하는 5㎜ 미만의 입자로, 지구의 환경을 오염시키는 주범이 된다.길이 약 1.5㎝의 로봇 물고기는 자체 동력은 없지만, 꼬리 부분에 근적외선 파장의 레이저를 쬐면 구부러지는 성질이 있어 이를 이용해 스스로 헤엄칠 수 있다. 이동 속도는 초당 30㎜로, 플랑크톤이 해수면에서 떠다니는 것과 비슷하다. 연구진은 견고성과 유연성을 겸비한 진주층에서 영감을 받아 로봇 물고기의 소재를 만들었다고 밝혔다. 자개라고도 불리는 진주층은 진주조개껍데기의 가장 내부 층을 일컫는데 탄산칼슘과 유기물이 교대로 겹겹이 쌓인 구조로 돼 있다. 로봇 물고기의 소재 역시 이런 층 구조를 이룬다. 로봇 물고기는 미세플라스틱에 포함된 유기 염료, 항생제, 중금속 등과 강한 화학적·정전기적 결합을 통해 미세플라스틱을 흡착한다. 헤엄치는 동안 근처에서 떠다니는 미세플라스틱을 끌어모으는 방식이다. 심지어 로봇 물고기는 자가수복 능력까지 갖춰 임무 수행 중 손상을 입더라도 원래 능력의 89%까지 기능을 회복할 수 있다. 연구진은 로봇 물고기를 상용화하면 바다에서 미세플라스틱을 없애는 데 도움이 될 수 있다고 보고 있다. 바다에는 매년 500만~1300만t의 플라스틱 쓰레기가 유입되고 있다. 커다란 부유 잔해부터 미세플라스틱까지 다양하다. 현재 바다에는 미세플라스틱 약 24조 개가 있는 것으로 추정되고 있다. 사진=나노 레터스

DGIST는 신물질과학전공 이재동 교수 연구팀과 바이오융합연구부 김현민 박사 연구팀이 이차원 반도체 물질인 이셀레늄화텅스텐(WSe2)이 가지는 특정한 빛 파장 주파수를 조합해 다양한 빛과 밝기를 변환할 수 있는 ‘이중공명 합 주파수 생성’ 방법을 최초로 발견했다고 8일 밝혔다. 인류의 문명은 빛을 다루기 위한 노력을 통해 발전해 왔다. 다양한 빛의 생성과 변환기술은 근현대의 산업과학기술부터 광통신, 광의료, 광에너지 등 미래첨단분야에 이르기까지 활용되고 있다. 빛에너지는 진동을 하는 다양한 주파수를 가지고 있으며, 빛의 원리를 이용해 반도체 물질이 가진 주파수를 활용한 광연구가 다각도로 진행 중이다. 반도체는 전기전도율을 조절 가능한 물질로써, 전자가 존재할 수 없는 에너지 금지대를 사이에 두고, 전자가 존재하는 가전자대와 전도대가 연속적인 에너지밴드로 이뤄져 있다. 에너지밴드 내에 특정 주파수의 빛인 광펄스(light pulse)가 입사되면 에너지의 진동 폭이 급격하게 늘어나는 공명이 일어난다. 이 때 전자들이 에너지 금지대를 통과해 활발하게 이동하면서 새로운 전류나 빛이 생성된다. 이러한 에너지 밴드의 공명을 조절해 빛의 색 변환 효율을 높이기 위한 연구가 진행 중이나, 대체적으로 낮은 효율 때문에 어려움이 많은 실정이다. DGIST 연구팀은 차세대 반도체소재로 각광받는 이차원 물질인 이셀레늄화텅스텐(WSe2)이 가시광선에 반응하면서 빛 흡수율이 높아 여러 개의 공명 주파수를 가지는 특성에 주목했다. 연구팀은 이셀레늄화텅스텐에 입사되는 두 개의 광펄스를 같은 출력으로 조절해 더욱 강력한 두 개의 공명이 동시에 발생하는 것을 확인했다. 이를 통해 색의 변환과 더불어 극대화된 고출력의 광펄스가 방출됨을 확인할 수 있었다. 이번 성과는 단일공명을 활용한 기존 방식에 비해 2개의 공명을 이용해 빛의 파장이 20배 이상 손쉽게 증폭 가능했기 때문에 다양한 광학기술에 활용 가능한 무궁한 잠재성을 가지고 있다. DGIST 신물질과학전공 이재동 교수는 “빛의 출력 증폭과 고효율로 빛의 색 변환이 이차원 물질에서 손쉽게 가능함을 규명했다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학연구소의 김영재 박사가 제1저자로 참여했으며, 나노 과학·기술 분야 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 5월 18일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

종이를 인쇄하는 것처럼 빠르고 저렴하게 전자 회로를 인쇄할 수 있다면 플렉서블 웨어러블 기기나 접었다 펼칠 수 있는 스마트 기기 개발이 훨씬 쉬워질 것입니다. 따라서 많은 기업과 연구자들이 박막 회로를 인쇄하는 기술을 연구하고 있습니다. 예를 들어 몇 년 전에는 포스텍 연구팀이 유기 박막 트랜지스터 회로를 잉크젯 프린터처럼 출력하는 것은 물론 이를 다시 3차원 구조로 쌓는 기술을 공개하기도 했습니다. 하지만 박막 회로 인쇄기술이 기존의 전통적인 반도체 제조 공정이나 전자 기판 제조 방식을 대신하기에는 여러 가지 문제점이 있습니다. 대표적인 문제점 가운데 하나는 대개 잉크처럼 액체 금속을 미세 방울 형태로 출력하다 보니 아주 얇은 미세 회로를 출력하기 어렵다는 것입니다. 또 이렇게 출력한 회로 역시 확대해서 보면 회로의 굵기가 균일하지 않아 저항이 크고 열이 많이 났습니다. 따라서 속도를 높이는 데 어려움이 있었습니다. 아직 우리 주변에서 비닐이나 종이처럼 얇은 플렉서블 전자 기기를 흔하게 접하기 어렵습니다. 그런데 퍼듀 대학의 연구팀이 이를 해결할 수 있는 새로운 방법을 저널 '나노 레터스'(Nano Letters)에 발표했습니다. 이 대학의 람세스 마티네즈 교수가 이끄는 연구팀은 신문지를 인쇄하는 방법에서 힌트를 얻었습니다. 얇은 금속막 위에 흑연층을 입히고 이를 롤러를 이용해서 이동시키면서 레이저를 이용해 표면에 미세 회로를 새긴 후 다시 플라스틱 층으로 덮는 방식입니다.(개념도 참조) 여러 개의 롤러를 통과하면서 최종 완성된 제품은 비닐 속에 든 작은 금박지 같은 형태로 출력됩니다. 연구팀은 이 방법이 기존의 잉크젯 방식보다 훨씬 우월하다고 주장하고 있습니다. 가장 큰 이점은 회로를 훨씬 얇게 출력할 수 있다는 점입니다. 현재 주된 반도체 제조 방식인 리소그래피 공정과 유사한 접근이기 때문에 나노미터 단위의 미세 회로 인쇄도 가능합니다. 두 번째 이점은 회로의 굵기가 균일해 저항이 적고 동작 속도를 높이기 유리하다는 점입니다. 마지막 장점은 레이저 프린터와 비슷한 방식으로 잉크젯 같은 기존의 방식보다 훨씬 빠르게 인쇄가 가능하다는 점입니다. 연구팀은 신문지처럼 저렴하고 빠르게 인쇄가 가능할 것으로 기대하고 있습니다. 물론 이 신기술 역시 상용화까지는 갈 길이 먼 상태입니다. 상용화를 위해서는 기존의 방식보다 저렴한 것은 물론 제품의 신뢰성과 내구성이 확보되어야 하기 때문입니다. 인쇄 박막 회로의 또 다른 단점은 수명이 짧다는 점입니다. 일회용 의료 기기 형태라면 문제없지만, 여러 번 쓸 수 있는 플렉서블 기기라면 내구성이 충분히 검증되어야 합니다. 하지만 간편하게 인쇄할 수 있는 박막 회로의 이점이 크기 때문에 지금도 많은 연구자들이 문제점을 극복하고 양산을 앞당기기 위해 노력하고 있습니다. 이런 노력이 계속되면 언젠가 미래에 종이처럼 접었다 펼 수 있는 형태의 컴퓨터나 스마트폰이 등장할지도 모릅니다. 물론 스티커처럼 몸에 붙일 수 있는 각종 스마트 센서와 플렉서블 기기 역시 흔해질 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

서울대는 고승환 기계항공공학부 교수가 지도하는 응용 나노 및 열공학 연구실이 금속 나노와이어 기술을 이용한 고효율 미세먼지 필터를 제작했다고 10일 밝혔다. 현재 상용되는 미세먼지 필터는 ‘필터식’과 ‘집진식’ 두 가지 종류로 나뉜다. 필터식은 미세섬유 구조를 적용해 먼지를 걸러내는 방식이고, 집진식은 전기방전을 이용해 집진판에 먼지를 모으는 방식이다. 필터식은 필터 구멍보다 작은 입자를 걸러내지 못하고, 집진식은 전기방전 과정에서 오존이나 질소산화물이 발생한다는 단점을 갖고 있다. 연구팀은 투명전극에 주로 쓰이는 나노와이어를 기존 필터 구조에 적용했다. 필터식과 집진식의 장점을 결합한 것으로 금속 나노와이어 네트워크를 형성해 전압을 가하면 미세한 전기장이 형성돼 필터의 구멍보다 작은 미세먼지 입자도 전기 인력으로 효율적으로 집진할 수 있다. 고 교수는 “한 장의 필터로도 효율적으로 미세먼지를 걸러낼 수 있을 뿐 아니라 필터를 세척해 재사용할 수 있어 편리하고 경제적”이라고 소개했다. 이번 연구 결과는 나노 과학 분야 세계적 학술지인 ‘나노 레터스’(Nano Letters)의 온라인판에 소개됐다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

악성 흑색종은 피부암 중 가장 높은 치사율과 전이율로 악명이 높다. 과학자들은 오랫동안 악성 흑색종을 효과적으로 치료하기 위한 방법을 찾는데 매달려왔다. 실제 매년 미국과 영국에서는 각각 7만6000명과 1만4500명이 흑색종 진단을 받고 있다. 이는 국내도 마찬가지다. 건강보험심사평가원은 국내 흑색종 환자는 2009년 2819명에서 2013년 3761명으로 33.4%나 증가했다고 보고하고 있다. 흑색종은 조기에 발견되면 5년 상대생존율이 98%가 넘지만, 진단과 치료 전에 전이되면 그 생존율이 16.6%로 급감한다고 전문가들은 말한다. 5년 상대생존율은 같은 연령대의 일반인과 암 환자의 5년 생존율을 비교한 것으로 암 상대생존율이 100%라면 일반인의 생존율과 같다는 의미다. 이는 생존율 계산에 암 이외의 원인으로 사망한 환자의 경우를 보정하기 위한 것이다. 노스캐롤라이나주립대 연구팀은 오랜 연구를 거쳐 이런 흑색종에 직접 ‘면역 치료’ 약물을 전달할 수 있는 피부 패치를 개발했다. 이 피부 패치는 수많은 미세침이 부착돼 있는데, 이를 이용한 치료가 다른 면역 치료법보다 훨씬 더 효율적으로 흑색종을 표적으로 삼고 있음을 발견했다. 일반적으로 흑색종은 수술이나 화학 요법, 혹은 방사선 요법으로 치료하지만, 이 피부암 치료의 새로운 유망 분야는 이와 싸우는 신체 면역체계를 향상시키는 ‘면역 요법’이다. 인간을 비롯한 동물의 면역체계에서 T세포는 암세포를 식별하고 사멸시키도록 설계돼 있다. 특히 최근 들어 더욱 교활해지는 암세포에 맞서기 위해 암 면역 연구는 항체 ‘안티-PD-1’이나 프로그램된 세포 사멸에 초점을 맞추고 있다. 하지만 왕차오 노스캐롤라이나주립대 박사는 “안티-PD-1 항체는 일반적으로 혈류에 주입하므로 효율적으로 종양 부위를 표적으로 삼을 수 없다”면서 “두 번째로는 항체 과용은 자가면역질환과 같은 부작용을 일으킬 수 있다”며 문제점을 지적했다. 이런 문제를 해결하기 위해서 연구팀은 피부암 부위에 무수히 많은 미세침을 통해 안티-PD-1 항체를 전달하는 패치를 개발했다. 이런 미세침은 ‘히알루론산’으로 불리는 생체 친화성 물질로 만들어졌다. 또한 안티-PD-1 항체는 글루코스(포도당)와 접촉할 때 산을 생성하는 효소인 글루코스산화효소와 함께 나노입자에 포함돼 이후 패치 표면 상에 부착되는 미세침에 실렸다. 이렇게 만든 패치는 혈액이 미세침에 흘러 들어갈 수 있게 한다. 이 혈액 속에 있는 글루코스가 천천히 나노입자를 분해해 산을 생성, 글루코스산화효소를 만드는 것이다. 이런 효소는 화학적으로 분해되면서 안티-PD-1 항체를 종양 안으로 방출한다. 이번 연구를 총괄한 구전 박사는 “이 기술은 직접 종양 부위에 항체를 지속적이고 안정적으로 방출하도록 만든 것으로, 종양의 미세 환경에 개선된 안티-PD-1 항체를 지속해서 방출하는 효율적인 방식”이라고 설명했다. 특히 연구팀은 이미 이 패치를 쥐 실험을 통해 성능 확인까지 마쳤다. 이번 기술은 안티-PD-1 항체를 혈류에 주입했을 뿐만 아니라 나노입자를 종양에 주입하는 치료로 비교됐다. 연구 공동저자인 예옌치 박사과정 연구원은 “미세침 패치를 사용한 치료를 받은 쥐들 중 40%가 40일 뒤 살아남았고 남아있는 흑색종이 검출되지 않았지만, 통제군의 생존율은 0%였다”고 말했다. 또한 연구팀은 안티-PD-1 항체와 T세포가 암세포를 공격하는 데 도움을 주는 안티-CTLA-4라고하는 또 다른 항체를 섞어 약물을 만들었다. 왕 박사는 “미세침 패치에 안티-PD-1과 안티-CTLA-4의 혼합 약제를 사용하자 40일 뒤 쥐의 70%가 살아남았고 남은 흑색종이 검출되지도 않았다”고 말했다. 그리고 미세침에서 지속적으로 직접 항체를 방출한 덕분에 과학자들은 상대적으로 적은 투여량으로도 바람직한 치료 효과를 달성할 수 있는 것을 확인했다. 즉, 자기면역질환의 위험을 감소했다고 연구팀은 덧붙였다. 구 박사는 “우리는 이 기술의 개발에 대해 매우 기쁘게 생각하고 있으며 앞으로 추가 연구와 잠재적인 임상 연구를 위한 지원을 원한다”고 말했다. 이번 연구결과는 나노 분야의 저널인 ‘나노 레터스’(Nano Letters) 최신호에 게재됐다. 사진=노스캐롤라이나주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 그래핀을 이용해 초용량 축전지 제조기술을 개발했다. 교육과학기술부는 한국과학기술원(KAIST) 최장욱(왼쪽)·강정구 교수 공동연구팀이 ‘초용량 축전지’를 제조하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 6일 밝혔다. 초용량 축전지는 작은 에너지 저장용량을 가지지만 큰 출력 특성을 지닌 기존의 축전지에서 에너지 저장 용량을 높여 전지와 축전지의 장점을 모두 갖도록 만들어졌다. 연구팀은 탄소로만 이뤄진 그래핀에 질소 원소를 더해 에너지 저장용량을 증가시켰다. 질소가 더해진 그래핀 축전지는 에너지 용량이 기존 축전지에 비해 4배 이상 늘었다. 기존의 축전지는 전지에 비해 출력이 좋지만 에너지 저장 용량이 작은 것이 단점으로 지목돼 왔다. 또 작동도 안정적이어서 그래핀 축전지는 23만회의 충·방전 평가에서도 성능이 떨어지지 않았다고 연구팀은 설명했다. 특히 그래핀 자체의 유연한 성질을 이용해 구부러지는 축전지로도 만들 수 있다. 이 연구 결과는 나노과학분야의 세계적 권위지인 미국의 ‘나노 레터스’(Nano letters) 온라인판에 최근 게재됐다. 김효섭기자 newworld@seoul.co.kr

울산과학기술대(UNIST) 조재필 교수가 리튬 2차전지의 성능을 종전보다 50% 이상 높이고, 수명은 상용화 수준인 90%로 개선하는 핵심 기술인 ‘실리콘 나노 튜브’를 처음 개발했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 12일 화학분야에서 나노 분야의 세계 최고 권위지인 나노레터스(Nano Letters)지 온라인 속보판에 소개됐다. 조 교수팀은 실리콘 전구체를 수용액에 넣고 고온으로 열처리한 뒤 고분자 주형 틀을 제거하는 방법으로 길이 10마이크론 이상, 지름 200나노미터, 외벽 두께가 40나노미터인 실리콘 나노 튜브를 만들었다. 순도 실리콘을 나노 튜브로 만든 것은 세계적으로 처음이다. 조 교수는 “리튬 2차전지는 같은 부피로 최대의 에너지 효율을 낼 수 있지만, 효율이 낮은 흑연을 음극재료로 사용해 노트북은 2시간 정도밖에 이용하지 못하는 사용시간 제약의 단점이 있었다.”면서 “이번 실리콘 나노 튜브 개발로 노트북 컴퓨터 등 휴대용 전자기기를 한번 충전해 지금의 최대 2시간보다 5배나 긴 10시간 동안 사용할 수 있게 됐다.”고 말했다. 울산 박정훈기자 jhp@seoul.co.kr

카메라 없이도 사진을 찍어 이미지를 전송하는 똑똑한 옷감이 미국서 개발됐다. 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구팀은 빛의 파장을 스스로 받아들여 이미지를 전송하는 ‘다변형 섬유’(Multimaterial Fibers)를 연구한 결과를 발표했다. 일반적으로 카메라는 이미지를 인식하는 기계인 렌즈에 의존한다. 유리 또는 플라스틱으로 만들어진 렌즈는 빛의 파장을 받아들여 이미지화 한다. 그러나 카메라는 렌즈가 고장이 나거나 사물을 보는 능력이 약해지면 사진을 찍기 어렵다는 단점이 있다. 그러나 이 섬유는 빛의 파장이 입력되면 각각의 섬유와 연결된 센서에 전자 신호가 닿아, 이미지를 저장하거나 연결된 모니터로 전송할 수 있다. 또 나노기술을 이용한 이 섬유는 크기와 기능의 측면에서 빛과 정보를 전달하는 광섬유와 유사하지만, 외부로부터 받아들인 빛을 이미지로 전환할 수 있다는 차이점이 있다. 연구를 이끈 요엘 핑크(Yoel Fink)박사는 “이 기술은 카메라 렌즈의 약점을 보완한 것으로, 옷감 전체가 이미지를 받아들일 수 있다. 따라서 렌즈가 망가지면 사진 촬영이 불가능하지만, 이 옷감은 일부분이 손상돼도 문제가 없는 다른 부분으로 촬영이 가능하다.”고 설명했다. 전문가들은 이 섬유로 만든 옷이 전쟁터에서 360도 각도로 적군의 움직임을 살피거나, 새로운 사진 기술에 도움을 줄 것으로 보고 있다. 이 연구결과는 미국 나노분야의 저명학술지인 ‘나노레터스(Nano Letters)’ 최신호에 게재됐다. 사진=sciencenow.sciencemag.org 서울신문 나우뉴스 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr　@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

국내 연구진이 차세대 나노소자 소재로 기대를 모으고 있는 실리콘 나노선의 금속 불순물 오염을 해결할 수 있는 기술을 개발했다. 성균관대 신소재공학부 황동목 교수와 고려대 전기전자전파공학부 황성우 교수팀은 12일 금속성 촉매를 사용하지 않고 원하는 형태와 전기적 특성을 가진 반도체 나노선을 만드는 방법을 개발했다고 밝혔다. 연구결과는 나노분야 권위지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 최신호에 게재됐다. 실리콘과 게르마늄 등을 이용한 반도체 나노선은 지름이 2㎚(나노미터=10억분의1ｍ)에서 수십㎚, 길이가 수백㎚에서 수백 ㎛(마이크로미터=100만분의 1ｍ)에 이르는 물질로 21세기에 가장 주목받는 나노소재로 꼽히고 있다. 그러나 반도체 나노선을 실제 산업에 응용하기 위해서는 굵기와 길이 등 원하는 형태와 특성을 가진 초고순도 단결정 나노선을 만들고 이런 나노선을 원하는 형태로 배열하는 기술이 필요하다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

최근 미국대학 연구팀이 빛의 99.9% 이상을 흡수하는 ‘세계에서 가장 어두운 물질’(world’s first material that reflects virtually no light)을 개발했다. 미국 렌셀러 공과대학(Rensselaer Polytechnic Institute) 연구팀은 “특수물질을 사용해 빛의 99.955%를 흡수하는 세계에서 가장 어두운 인공물질을 만들어냈다.”고 발표했다. 연구팀은 기판위에 ‘카본 나노튜브’(Carbon Nanotubes·탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 수십 나노미터의 관 모양으로 이루고 있다)라는 소재를 코팅, 종래의 물질보다 약 3배나 검은 0.045% 반사율의 물질을 개발했다. 지금까지 만들어진 가장 어두운 물질은 전반사율 0.16~0.18%인 니켈·인 합금막으로 ‘반사 제로’의 기록에는 성공하지 못했었다. 연구를 이끈 이 프레드 슈베르트(E. Fred Schubert)박사는 “일반적인 검은색 도료는 빛의 5~10%를 반사하는 것과 달리 이 ‘어두운 물질’은 태양에너지를 전기나 열로 변환하는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 이번 연구결과는 과학잡지 ‘나노 레터’(Nano Letters) 최신호에 실렸으며 연구팀은 기네스 세계 신기록 수립 여부를 요청했다. 사진=렌셀러 공과대학(가운데가 연구팀이 개발한 ‘세계에서 가장 어두운 물질’) 서울신문 나우뉴스 주미옥 기자 toyobi@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

암을 정밀하게 진단하면서 동시에 치료할 수 있는 원천기술이 국내 연구진이 주도하는 국제공동연구진에 의해 개발됐다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학과 전상용 교수는 4일 미국 하버드 의대와의 공동연구를 통해 전립선암을 진단하면서 치료하는 새로운 플랫폼 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구결과는 나노기술 분야 최고 권위지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 최신호에 게재됐다. 전 교수는 “아직까지는 세포수준에서만 검증된 상태이지만 조만간 동물실험을 통해 생체에서도 유효함을 입증할 계획”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr