●피 대신 침 검사로 콜레스테롤 분석 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 바이오마이크로시스템 연구단 이수현 박사팀이 혈액 검사 대신 타액 검사만으로도 고지혈증 같은 지질대사 질환자들의 콜레스테롤을 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 센서 분야 국제학술지 ‘센서스 앤 액추에이터B’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 셀룰로오스와 백금 나노물질을 결합시킨 고성능 센서를 제작해 침 속에 포함된 나노그램 수준의 콜레스테롤까지 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 기술은 혈액 체취로 인한 환자들의 불편함을 줄여 줄 것으로 기대된다. ●겨울 김치 시원한 맛 내는 유산균 규명 한국식품연구원 부설 세계김치연구소의 신공정발효연구단 장지윤 박사팀은 겨울철에 담근 김치가 다른 계절에 담근 김치보다 더 시원하고 맛있는 이유가 ‘류코노스톡’ 유산균이 풍부하기 때문이라는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 식품 분야 국제학술지 ‘푸드 컨트롤’ 최신호에 실렸다. 김치를 발효시키는 것은 류코노스톡, 와이셀라, 락토바실러스 유산균인데 류코노스톡은 시원한 단맛과 청량감을 주지만 락토바실러스와 와이셀라는 신맛을 내는 젖산을 만들어 낸다. 겨울철 김치에는 류코노스톡 유산균이 봄철 김치보다 137%, 가을철 김치보다 176% 높은 것으로 조사됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 활성산소 발생을 억제하는 나노물질을 이용해 퇴행성 질환인 파킨슨병 치료 가능성을 보였다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환(서울대 화학생물공학부 교수) 단장팀은 활성산소를 제거하는 ‘세리아’라는 나노입자를 활용해 파킨슨병 치료가 가능하다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 응용화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다. 활성산소는 면역과 세포간 신호전달에 중요한 역할을 한다. 그렇지만 어떤 이유로 활성산소 농도가 지나치게 높아지면 몸 속 세포는 물론 살아가는데 필수적인 생체분자들을 무차별적으로 공격한다. 활성산소는 생체분자의 전자를 빼앗아가 산화작용을 일으키는데 이 같은 산화스트레스는 세포 노화를 가져오게 되고 결국 세포 사멸로 이어진다는 설명이다. 활성산소로 인한 산화스트레스는 파킨슨병과 같은 각종 신경 퇴행성 질환의 원인으로 지목받고 있기도 하다. 연구팀은 미토콘드리아, 세포질, 세포 밖 세 영역에서 발생하는 활성산소를 구분하고 부분별로 나타나는 활성산소를 제거할 수 있는 세리아 나노입자를 개발했다. 연구팀은 세리아 나노입자 크기와 입자표면의 전기적 성질을 다르게 해서 3가지 종류의 나노입자를 만들었다.11나노미터(㎚)로 크기가 가장 작고 표면이 음전하를 띠는 세포질의 활성산소를 제거하는 세포질 표적 나노입자, 22㎚ 크기로 표면이 양전하를 띤 세리아 입자는 미토콘드리아를 타켓으로 하고 크기가 400㎚로 가장 큰 세리아 입자는 세포 밖의 활성산소를 타겟으로 했다. 연구팀은 생쥐에게 파킨슨 병을 유발시킨 뒤 세리아 나노입자를 주입하고 치료효과를 관찰했다. 그 결과 세리아 나노입자가 주사된 생쥐들의 뇌에서는 염증이 줄어들고 활성산소로 인한 산화스트레스도 줄어드는 것이 관찰됐다. 현택환 단장은 “이번 연구는 세포 안팎, 미토콘드리아에서 각각 발병하는 활성산소를 선택적으로 제거할 수 있는 기술을 보여준 것”이라며 “이를활용해 파킨슨병 치료는 물론 활성산소 제거 나노입자의 새로운 의학적 적용을 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 연구진, 아토피 피부염 나노입자 치료제 개발영유아에게서 많이 나타나는 아토피 피부염과 전 세계 성인 3% 정도가 앓고 있다는 건선은 대표적인 만성 피부질환이다. 특히 피부가 건조해지면서 심한 가려움을 동반하는 아토피 피부염은 낮이 아닌 초저녁이나 한밤에 심해지는 경우가 많아 아이들은 물론 지켜보는 부모들까지도 고통스럽게 만든다. 국내 연구진이 아토피 피부염과 건선에 효과적인 나노입자 치료제를 개발해 주목받고 있다.카이스트 생명과학과 전상용 교수와 의과학대학원 김필한 교수 공동연구팀은 건선과 아토피를 효과적으로 치료할 수 있는 펩타이드 나노물질을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 STAT3라는 단백질이 건선이나 아토피 피부염을 유발시키는 핵심 물질이라는 것에 착안해 STAT3를 효과적으로 차단할 수 있는 펩타이드를 개발했다. 문제는 피부질환이 생기면 각질층이 두껍게 형성되기 때문에 피부를 통해 펩타이드를 침투시키기가 쉽지 않다는 점이다. 이 때문에 연구팀은 30나노미터(㎚) 크기의 작은 원반형 나노입자가 두꺼운 각질층을 통과해 진피층 상부까지 전달된다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 피부 흡수가 잘되는 특수한 지질성분과 STAT3 억제용 나노 펩타이드(앱타이드)를 섞은 연고를 만들었다. 연구팀은 생쥐에게 건선을 유발시킨 뒤 나노연고를 주기적으로 발라 관찰한 결과 각질세포가 줄어드는 한편 염증을 유발시키는 물질인 ‘염증성 싸이토카인 IL-17’ 분비도 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 앱타이드는 건선이나 아토피 피부염 치료에 많이 사용되는 스테로이드 연고와 비슷한 효과를 보이면서도 장기간 사용했을 때 나타날 수 있는 독성반응도 없다는 장점을 갖고 있다. 전상용 교수는 “이번 연구는 앱타이드가 난치성 피부질환에 우수한 치료효과를 보인다는 점을 입증함으로써 향후 임상시험을 거쳐 바이오 신약으로 개발될 수 있음을 증명했다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

라돈이 연일 뉴스에 오르내리고 있다. 폐암을 일으키는 방사성물질이 우리 주위에 흔하다는 것에 대해서도 많이들 놀라고 있다. 사실 라돈은 자연에 존재하는 기체로 헬륨처럼 다른 원소들과 반응하지 않고 공기보다 무거워 아래로 가라앉는 성질이 있다. 반감기가 3.8일밖에 되지 않는 라돈222는 다 사라졌어야 할 것 같은데 왜 이렇게 자연에 꾸준히 존재하는 것일까.라돈222는 반감기가 44억년이 넘는 우라늄238이 수차례 방사능 붕괴를 해 만들어진다. 우라늄238은 주석만큼 지구 표면에 많이 존재하는 흔하디흔한 물질로 가격도 유연탄의 4분의1 정도로 저렴하다. 따라서 자연 상태의 라돈222가 우리 주변에 흔하다는 것은 놀랍지 않은 일이다.인류가 등장하기 훨씬 전부터 있었던 방사능은 100여년 전 인간에게 처음 알려진 뒤 희망과 절망을 동시에 안겨 주는 존재가 됐다. 1920년대에는 방사성물질인 라듐을 첨가한 에너지드링크가 현재 시세로 한 병에 2만원이라는 비싼 가격에도 날개 돋친 듯 팔렸다. 건강을 위해 매일 몇 병씩 마시던 에벤 바이어스란 사람은 방사성물질이 뼈에 침착돼 턱을 잃고 두개골에 구멍이 나고 결국 뇌종양으로 비참한 최후를 맞았다. 1930년대 프랑스에선 얼굴을 밝게 빛나게 해 준다며 토륨과 라듐이 포함된 화장품이 출시됐다. 물론 방사능이 내뿜는 빛 때문에 어두운 밤에도 얼굴은 환하게 빛났을 것이다. 독일에서는 방사능 초콜릿이 나오기도 했다. 1940년대 독일에서는 라디움 치약이 판매된 적도 있다. 필자의 어린 시절 대중목욕탕에는 라돈탕, 오존탕이란 게 있었던 기억이 난다. 요즘은 건강에 도움을 준다며 음이온, 은나노물질 등을 앞세운 상품이 많이 나오고 있다. 엘리베이터에는 음이온 공기정화기들이 설치돼 있다. 수십만원씩 하는 게르마늄 제품을 사용하는 사람들도 있다. 음이온이 냄새 제거와 살균에 도움을 주는 것은 사실이지만 자연에서와는 달리 공기청정기에서는 고압의 전기로 만들어진다. 이 과정에서 공기 중 산소로부터 오존이 만들어진다. 오존은 인체에 유해하기 때문에 음이온 공기청정기는 득보다 실이 더 많은 제품이다. 방사성물질이 포함된 제품으로 음이온을 만든다 생각하면 피해가 더 클 수밖에 없다. 더군다나 나노물질은 뇌에 침투해 해를 끼칠 수 있다는 나노 유해성도 속속 밝혀지고 있다. 대표적 나노물질 ‘C60 플러린’을 발견해 1996년 노벨 화학상을 받은 리처드 스몰리 박사가 62세 나이에 뇌종양으로 사망한 것도 우연은 아닐 것이다. 방사능에 무방비로 노출되어 연구하던 마리 퀴리가 암으로 사망한 것도 그렇다. 무지 때문에 돈을 낭비하는 것을 넘어 건강까지 해치게 된다면 그 손해는 너무 크다. 라돈이 무섭다고 걱정하지만 그보다 심각한 방사성물질이 포함된 제품이 우리 주변에 있다. 바로 담배다. 담배에는 수천 가지 유해 발암 물질 외에도 폴로늄210이 포함돼 있다. 반감기가 138일인 이 물질은 인산염 비료에 미량 들어 있다가 재배 과정에서 잎에 붙어 떨어지지 않는다. 폴로늄210은 담배연기와 함께 폐에 들어가 다른 유해성분인 타르와 섞여 폐포에 붙어 있다가 알파 입자를 내면서 유전자를 파괴한다. 알파 입자는 종이 한 장이나 피부로 막아 낼 수 있으나 폐에 들어가면 보호해 줄 피부가 없어 막대한 피해를 발생시킨다. 라돈222는 자연에 존재하는 것이니 잦은 환기 등을 통해 그 피해를 줄일 수 있다. 하지만 일부러 폐에 방사성물질을 흡입하게 만드는 담배는 당장 없애야 하는 나쁜 상품이다. 특히 간접흡연은 어마어마한 방사능을 나에게 뿜어대는 것이기 때문에 흡연자에게 곱지 않은 시선을 던질 수밖에 없다. 눈앞에 보이는 세수와 흡연자들의 표를 의식해 담뱃값을 올리지 못하는 정부는 이제라도 국민 건강을 생각하는 행동을 해야 한다. 담배연기에는 라돈보다 더 심각한 방사성물질이 들어 있기 때문이다.

라돈이 연일 뉴스에 오르내리고 있다. 폐암을 일으키는 방사능 물질이 우리 주위에 흔하다는 것에 대해서도 많이들 놀라고 있다. 사실 라돈은 자연에 존재하는 기체로 헬륨처럼 다른 원소들과 반응하지 않고 공기보다 무거워 아래로 가라앉는 성질이 있다. 반감기가 3.8일밖에 되지 않는 라돈-222는 다 사라졌어야 할 것 같은데 왜 이렇게 자연에 꾸준히 존재하는 것일까? 라돈-222는 반감기가 44억년이 넘는 우라늄-238이 수 차례 방사능 붕괴를 해 만들어진다. 우라늄-238은 주석만큼 지구 표면에 많이 존재하는 흔하디 흔한 물질로 가격도 유연탄의 4분의 1정도로 저렴하다. 따라서 자연상태의 라돈-222가 우리 주변에 흔하다는 것은 놀랍지 않은 일이다. 인류가 등장하기 훨씬 전부터 있었던 방사능은 100여년 전 인간에게 처음 알려진 뒤 희망과 절망을 동시에 안겨주는 존재가 됐다. 1920년대에는 방사능물질 라듐을 첨가한 에너지드링크가 현재 시세로 한 병에 2만원이라는 비싼 가격에도 날개 돋힌 듯 팔렸다. 건강을 위해 매일 몇 병씩 마시던 에벤 바이어스란 사람은 방사능 물질이 뼈에 침착돼 턱을 잃고 두개골에 구멍이 나고 결국 뇌종양으로 비참한 최후를 맞았다. 1930년대 프랑스에선 얼굴을 밝게 빛나게 해준다며 토륨과 라듐이 포함된 화장품이 출시됐다. 물론 방사능이 내뿜는 빛 때문에 어두운 밤에도 얼굴은 환하게 빛났을 것이다. 독일에서는 방사능 초콜렛이 나오기도 했다. 1940년대 독일에서는 라디움 치약이 판매된 적도 있다. 필자가 어릴 적 대중목욕탕에는 라돈탕, 오존탕이라는 것이 있었던 기억도 난다. 요즘은 건강에 도움을 준다며 음이온, 은나노물질 등을 앞세운 상품이 많이 나오고 있다. 엘리베이터에는 음이온 공기정화기들이 설치돼 있다. 수십만원씩 하는 게르마늄 제품을 사용하는 사람들도 있다. 음이온이 냄새 제거와 살균에 도움을 주는 것은 사실이지만 자연에서와는 달리 공기청정기에서는 고압의 전기로 만들어진다. 이 과정에서 공기 중 산소로부터 오존이 만들어진다. 오존은 인체에 유해하기 때문에 음이온 공기청정기는 득보다 실이 더 많은 제품이다. 방사능물질이 포함된 제품으로 음이온을 만든다 생각하면 피해가 더 클 수 밖에 없다. 더군다나 나노물질은 뇌에 침투해 해를 끼칠 수 있다는 나노 유해성도 속속 밝혀지고 있다. 대표적 나노물질 ‘C60 플러린’을 발견해 1996년 노벨화학상을 받은 리처드 스몰리 박사가 62세 나이에 뇌종양으로 사망한 것도 우연은 아닐 것이다. 방사능에 무방비로 노출되어 연구하던 마리 퀴리가 암으로 사망한 것도 그렇다. 무지 때문에 돈을 낭비하는 것을 넘어 건강까지 해치게 된다면 그 손해는 너무 크다. 라돈이 무섭다고 걱정한다면 그것보다 더 심각한 방사성물질이 포함된 제품이 우리 주변에 있다. 바로 담배다. 담배에는 수천 가지 유해 발암 물질 외에도 폴로늄-210이 포함돼 있다. 반감기가 138일인 이 물질은 인산염 비료에 미량 들어있다가 재배 과정에서 잎에 붙어 떨어지지 않는다. 폴로늄-210은 담배연기와 함께 폐에 들어가 다른 유해성분인 타르와 섞여 폐포에 붙어있다가 알파입자를 내면서 유전자를 파괴한다. 알파입자는 종이 한 장이나 피부로 막아낼 수 있으나 폐에 들어가면 보호해줄 피부가 없어 막대한 피해를 발생시킨다. 라돈-222는 자연에 존재하는 것이니 잦은 환기 등을 통해 그 피해를 줄이는 방법 밖에 없지만 일부러 폐에 방사능물질을 흡입하게 만드는 담배는 당장 없애야 하는 나쁜 상품이다. 특히 간접흡연은 어마어마한 방사능을 나에게 뿜어대는 것이기 때문에 흡연자에게 곱지 않은 시선을 던질 수 밖에 없다. 눈 앞에 보이는 세수와 흡연자들의 표를 의식해 담뱃값을 올리지 못하는 정부는 이제라도 국민 건강을 생각하는 행동을 해야 한다. 담배연기에는 라돈보다 더 심각한 방사능 물질이 들어있기 때문이다.

생물학 김빛내리, 화학 현택환, 수학 오용근 기초과학연구원(IBS) 단장의 연구가 세계적 수준이라는 평가결과가 나왔다.과학기술정보통신부는 지난 7~11월 네달 동안 IBS 성과를 평가해 이 같은 결과가 나왔다고 21일 밝혔다. IBS는 한국 기초과학을 세계적인 수준으로 끌어올리기 위해 2011년 11월 설립한 연구기관이다. 기초과학 분야 성과는 단기간에 검증할 수 없다는 점을 감안해 다른 정부출연연구기관과는 달리 설립 5년 만에 처음으로 평가했다. 평가 대상은 설립 이듬해에 2012년 출범한 인지및 사회성 시냅스 뇌질환, 기하학수리물리, 나노물질 및 화학반응, 면역미생물공생, 나노입자, 복잡계자기조립, RNA, 강상관계물질 연구단 9개다. 평가위원은 수학계 노벨상으로 불리는 필즈상을 수상한 에핌 젤마노프 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 허버트 예클레 독일 막스플랑크회 전 부회장 등 해외 석학 37명과 국내 전문가 29명으로 구성돼 연구실을 직접 방문하고 서류 검토를 하는 방식으로 평가를 진행했다. 그 결과 김빛내리 교수가 이끄는 RNA연구단, 현택환 교수가 이끄는 나노입자연구단, 오용근 교수가 이끄는 기하학수리물리연구단 3개가 6개 등급 중 최고 등급인 아웃스탠딩을 받았다. RNA연구단은 해당 분야에서 독일 막스플랑크연구소나 미국 하워드휴즈의학연구소 연구진보다 우수하다는 평가를 받았으며 나노입자연구단은 산화나노입지분야에서는 세계 1~2위권에 속한다는 평가를 받았다. 기하학수리물리연구단은 국내외 신진연구자들을 성공적으로 유치해 높은 점수를 받았다. 다른 6개 연구단도 아웃스탠딩 다음인 엑설런트 등급을 받아 IBS 연구단들이 세계 선두 그룹에 속해 있다는 사실을 확인했다. 평가위원장인 조지 사바스키 캐나다 브리티시컬럼비아대 교수는 “연구 수준이 세계적인 단계에 오른 만큼 앞으로는 연구그룹 간 시너지 창출과 집단연구 활성화에 초점을 맞춰야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

피짓 스피너(fidget spinner)는 일반적으로 유용한 공학적 도구보다는 특별한 의미 없이 돌리는 장난감으로 사용된다. 하지만 미국 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory)의 나노페이즈 물질과학 센터(Center for Nanophase Materials Sciences, 이하 CNMS)의 과학자들이 최근 공개한 피짓 스피너는 공학적 쾌거라고 불러도 좋을 만큼 혁신적이다. 사진에서 보이는 피젯 스피너의 지름은 0.1mm에 불과해 현미경 없이는 피짓 스피너라는 사실을 확인할 수 없을 만큼 작기 때문이다. CNMS는 650명의 과학자가 일하는 큰 연구부서로 나노물질의 합성 및 가공 기술을 개발하고 있다. 이들 가운데 하나인 아담 론디논이 이끄는 연구팀은 레이저를 이용한 초미세 금속 3D 프린터를 개발했다. 레이저를 이용해서 원하는 형태의 3차원 금속 제품을 출력하는 것은 기존의 금속 레이저 프린터와 같지만, 그 원리는 조금 다르다. 연구팀은 캐드(CAD)를 이용해서 원하는 물건의 3차원 구조를 컴퓨터에 입력한 후 이를 출력하기 위해 CNMS의 나노스크라이브 장치(Nanoscribe machine)에 전송했다. 나노스크라이브는 액체 금속에 원하는 3차원 구조를 새기기 위해 초미세 레이저를 발사하는 데, 독특한 점은 이 레이저가 고체 금속을 액체화하는 것이 아니라 반대로 액체 금속을 고체화시켜 출력하는 방식이라는 점이다. 이 레이저를 매우 작은 점에 집중시킬 수 있기 때문에 복잡한 미세 구조물도 출력할 수 있다. 물론 연구의 궁극적인 목적은 현미경으로 확인할 수 있는 피짓 스피너를 만드는 것이 아니라 매우 작은 초소형 부품을 경제적으로 양산하는 것이다. 이런 미세 부품은 마이크로 로봇처럼 매우 작은 크기의 장치를 만들거나 혹은 과학 실험에 필요한 초미세 액체 이동 시스템 등을 개발하는 데 사용될 수 있다. 이외에도 초미세 부품이 필요한 여러 분야에 응용이 기대된다. 기술이 발전할수록 인간은 가공 기술의 한계를 극복해왔다. 앞으로 연구를 통해 더 작은 크기의 금속 부품을 출력할 수 있다면 SF 영화에서 나왔던 마이크로 로봇이 상상이 아닌 현실로 바뀔지도 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

교통사고와 자살 등을 외상으로 인한 사망을 제외한 질병으로 인한 사망률 1위는 여전히 ‘암’이다. 이 때문에 다양한 방법의 암 치료법이 개발되고 있다.최근에는 암세포와 암주변 세포의 온도를 높여 암세포를 파괴하고 전이를 막으려는 ‘온열 암 치료법’도 주목받고 있다. 의학적 효과에 대해서는 여전히 논란이 되고 있기는 하지만 최근 미국계 한국인 과학자들이 온열 암 치료법의 효과를 높이는 방법을 찾아 주목받고 있다. 미국 사우스캐롤라이나대 배성태 교수팀은 온열 암 치료에 쓰는 자성 나노입자의 열 방출 효과를 높이는 원리를 발견하고 물리학 분야 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 1일자에 발표했다. 온열 암 치료법은 간암이나 뇌암 등에 많이 응용되고 있는데 암세포에 자성을 띠는 나노입자를 주입한 뒤 외부에서 자기장을 걸어 나노입자가 열을 발생시켜 암세포를 파괴한다는 원리다. 문제는 현재 쓰이고 있는 자성 나노입자의 열 방출 효과가 낮다는 점이다. 암세포를 파괴할 만한 열을 발생시키기 위해서는 많은 양의 나노입자를 주사하거나 방사선 치료를 병행할 경우 방사선으로 인한 부작용이 발생하기 때문이다. 연구팀은 기존 산화철 나노입자에 기능성 물질을 도핑해 자성 나노물질의 열 방출 효과를 높이는 방법을 찾았다. 그 결과 이번에 개발한 새로운 자성 나노입자는 5분 내에 암세포에서 50도 이상의 열을 내는 것이 관찰됐다. 기존의 치료용 나노입자는 40도 미만의 열을 방출했다. 배성태 교수는 “이번 연구는 암 사멸용 자기 온열치료법의 걸림돌을 치웠다는데 의미가 있다”며 “나노입자의 주사량을 줄이더라도 암 치료효과는 더 높일 수 있는 방법을 찾았다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스프레이 형태의 생활화학제품에서 분사되는 미세 나노물질이 호흡기에 깊숙이 침투할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 윤충식 서울대 보건대학원 교수팀은 31일 8종의 스프레이 제품 속 나노 물질이 공중에 분무됐을 때 사람의 기관지부터 폐의 허파꽈리(폐포)에 쌓이는 양을 분석해 공개했다. 실험에 사용한 제품은 압축가스에 분사되는 ‘압축형’ 5종, 손으로 잡아당겨 분사하는 ‘분무형’ 3종이었다. 연구 결과 압축형 제품을 분사할 때 발생하는 입자 중 100㎚ 이하의 작은 나노 입자가 차지하는 비율이 80~85%였다. 초미세먼지 기준으로는 99%가 해당됐다. 이들 나노입자는 분사한 지점부터 3m까지 이동해 수 시간 동안 공기 중에 떠 있었다. 다만 분무형 제품은 압축형 제품보다 무거운 입자가 많아 사용자의 호흡기 노출 위험은 상대적으로 낮았다. 폐포에 달라붙는 나노 입자 수는 압축형이 펌프형보다 3.8~15배 많았다. 폐포에 다다르기 전 기관지에 달라붙는 입자수도 압축형이 펌프형의 1.5~5배였다. 연구팀은 스프레이 제품을 1m 이내 근접거리에서 분사하면 2m 이상의 먼 거리에서 분사했을 때보다 폐나 기관지에 1.2~4배 더 침착할 수 있다고 분석했다. 윤 교수는 “생활화학제품을 쓸 때 같은 용도의 제품이면 가급적 압축형보다 분무형 제품을 쓰는 게 좋다”며 “부득이 사용할 때에도 환기가 잘 되는 곳에서 호흡기와 멀리 떨어지게 분사해야 한다”고 조언했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

국내 의료진이 나노물질을 활용한 뇌출혈 치료법을 제시해 주목된다. 이승훈 서울대병원 신경과 교수팀은 뇌출혈 발생 뒤 주변 조직의 염증 반응을 억제하면 사망률을 줄일 수 있다는 점을 고려해 나노물질 실험을 진행한 결과 염증 억제 및 세포 보호 효과를 확인했다고 23일 밝혔다. 연구팀은 뇌출혈 뒤 염증 반응과 관련한 활성산소를 제거하는 데 탁월한 기능을 하는 ‘세리아 나노입자’를 치료 물질로 선택했다. 연구팀은 뇌출혈이 생긴 쥐에게 세리아 나노입자를 주입해 뇌출혈에 영향을 끼치는 대식세포 감소와 염증이 일어날 때 발생하는 단백질 감소를 확인했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

지난 수십년 동안 인간 사회 발전에 컴퓨터가 기여한 바는 지대하다. 커다란 방 크기의 컴퓨터가 지니고 있던 능력을 뛰어넘는 스마트폰이 이제 거의 모든 사람의 삶의 중심에 있다 해도 과언이 아니다. 나아가 여러 장치가 서로 연결된 4차 산업혁명, 빅데이터에 의한 인공지능 등 하루가 다르게 새로운 발전이 있을 것 같다.그런데 컴퓨터의 하드웨어적 한계는 예정돼 있다. 비트라 불리는 0과 1을 다루는 매우 간단한 연산자들의 집적으로 이루어져 있는 하드웨어 소자는 이제 거의 원자 크기에 근접할 정도로 작아졌다. 원자의 세계를 지배하는 양자역학에 따르면 이런 고전적 튜링 방식의 연산은 더이상 발전할 수 없다.기존 컴퓨터에 대한 대안은 무엇이 있을까. 물리학자들은 오래전부터 양자컴퓨터라는 완전히 새로운 방식의 컴퓨터를 꿈꿔 왔다. 양자물리학의 세계에서는 0과 1의 분명한 구분이 없고 0과 1의 값을 가질 확률만이 의미가 있는 것이다. 이런 확률적 최소 단위를 큐비트라 부른다. 작은 자석처럼 행동하는 원자를 활용하면 큐비트를 구현할 수 있다. 큐비트가 2개 있으면 2의 제곱만큼 많은 정보가 있게 되고 큐비트의 수가 커짐에 따라 정보량이 기하급수적으로 많아지게 된다. 원자 20개만 있어도 20배가 아닌 백만배로 커진다. 따라서 50큐비트만 있더라도 기존 컴퓨터의 능력을 이미 상회하고 300큐비트만 있으면 우주 전체의 원자수보다도 큰 정보를 다룰 수 있게 된다는 말이다. 양자컴퓨터는 대규모 데이터 검색이나 나노물질의 디자인 등에 탁월한 능력을 보일 것으로 예측되고 있다. 소인수분해는 자릿수가 커지면 기하급수적으로 하기 어려워진다. 232자리를 가진 수를 소인수분해 하려면 현재로선 기존 컴퓨터 수백대를 2년 동안 돌려야 한다. 그렇기 때문에 소인수분해는 컴퓨터의 암호화에 활용되고 있다. 그러면 현재 실제 작동하는 양자컴퓨터는 어디까지 발전했을까. 2012년 4개의 큐비트를 가진 양자컴퓨터는 15를 3과 5로 소인수분해 했다. 5년이 지난 지금은 이보다 낫지만 기존의 컴퓨터를 뛰어넘는 계산 능력은 아직 발휘하지 못하고 있다. 또 외부 온도가 높아지면 에러가 나기 때문에 섭씨 영하 270도 이하의 극저온에 장치를 넣어야 하는 문제도 안고 있다. 기본적으로 원자나 광자 하나를 제어할 정도로 정밀함이 필요하기 때문에 장치의 크기도 훨씬 크고 복잡하다. 상업적으로 나와 있는 것들은 아직 본격적 양자컴퓨터라 부르기엔 이르다. 이런 문제를 곰곰이 생각하고 있는 나의 뇌를 떠올려 보면 훨씬 작고 다양한 기능을 수행하는 컴퓨터는 얼마든지 가능해 보인다. 물론 단순하게 빠른 계산에서는 컴퓨터보다 느릴지 모르나 서번트 증후군이 있는 레인맨 같은 사례를 보면 인간의 뇌에는 아직 활용되지 않는 부분이 있을 것이다. 뇌가 과연 양자컴퓨터일까. ‘황제의 새 마음’이란 책을 낸 천재 수리물리학자 로저 펜로즈는 ‘마이크로 튜블’이라는 새로운 단백질 구조가 뇌를 양자컴퓨터로 만들고 인간의 자의식을 만들어 낸다고 주장한 바 있다. 물론 그의 주장은 잘 받아들여지지 않았다. 양자컴퓨터란 외부의 잡음이 차폐돼야 하는데 인간의 체온은 양자컴퓨터를 유지하기에는 너무 높다는 지적도 있다. 그럼에도 불구하고 최근 매우 재미있는 연구 결과를 매슈 피셔라는 이론물리학자가 발표했다. 그는 안정제로 사용되는 리튬이 화학적으로는 동일한 동위원소에 따라 결과가 전혀 다르게 나온 1986년의 쥐에 대한 실험 결과를 유심히 살펴본 뒤 리튬 핵의 자성이 뇌에 영향을 미칠 수 있는 가능성에 착안, 뇌 속 인(P)에 의한 양자컴퓨터의 가능성을 제안하게 됐다. 정신과에서 사용하는 약이 어떤 메커니즘으로 작용하는지 전혀 모르면서 사용되고 있는 현실에 새로운 빛을 던지고 궁극적으로 뇌에 대해 이해하게 하는 한편 인간의 뇌를 닮은 컴퓨터를 상상하게 만드는 재미있는 연구 결과다. 과학은 항상 경이로움을 준다.

1590년 네덜란드 안경 제작자인 자카리아스 얀센이 발명한 현미경은 눈에 보이지 않는 미생물과 세포를 관찰할 수 있게 해 생물학을 비약적으로 발전시키는 데 일조했다. 이후 과학자들은 ‘몸속을 효과적으로 관찰할 수 있는’ 기술 개발에 골몰하게 됐다.1895년 독일 물리학자 빌헬름 뢴트겐이 우연히 발견한 엑스선은 사람의 몸속을 들여다볼 수 있게 해준 첫 번째 영상진단 기술이다. 그로부터 80년 정도 지나 엑스선 촬영의 진화인 컴퓨터단층촬영(CT) 기법이 개발됐다. 1971년에 선보인 CT는 원통 모양의 기계에서 엑스선으로 인체 각 부분을 촬영한 뒤 이를 재조합해 영상으로 표시해 보여 주는 것이다. CT를 개발한 앨런 코맥, 고드프리 하운스필드 박사는 1979년 노벨생리의학상을 받았다. CT와 함께 정밀 영상진단에 많이 쓰이는 것이 자기공명영상장치(MRI)다. 폴 라우터버와 피터 맨스필드 박사는 1973년 MRI를 개발한 지 30년 만에 노벨생리의학상을 수상했다. MRI는 CT와는 달리 방사선 피폭 걱정 없이 인체에 무해하고 정확한 방식으로 인체 장기의 영상을 얻을 수 있다는 장점이 있다.MRI는 핵자기공명(NMR)이라는 물리학 원리를 영상화한 기술로, 인체의 70%를 차지하는 물분자를 이루는 수소원자를 이용한다. MRI에 장착된 고감도 자기센서는 신체조직의 물이 만드는 미약한 자기장의 변화를 감지해 내부 코일로 증폭시켜 위치와 세기를 등고선처럼 나타낸다. 이를 컴퓨터가 변환시켜 신체 영상으로 보여 준다. 횡단면만 촬영이 가능한 CT와 달리 종·횡단면을 모두 찍을 수 있는 MRI가 더 선명하게 신체 내부를 볼 수 있다. 좀더 정확한 영상을 얻기 위해 조영제를 활용한다. 조영제는 MRI를 찍기 전 주사해 원하는 부위의 영상을 선명하게 보이게 만드는 약품으로 세포를 현미경으로 관찰하기 전에 염색시키는 것과 같은 원리다. 문제는 기존에 나와 있는 조영제는 질병 발생 부위와 주변 정상 부위를 모두 염색해 병변 부위가 또렷하게 보이지 않게 되는 문제가 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단 천진우(연세대 화학과 특훈교수) 단장팀이 질병 부위만 선택적으로 찾아내 MRI 신호를 강하게 내보내는 ‘나노MRI 램프’라는 일종의 나노물질 조영제를 개발하고 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 7일자에 발표했다. 연구팀은 자성물질의 거리에 따라 MRI 신호 강도가 달라지는 자기공명튜너(MRET) 현상을 처음으로 발견했다. 이를 활용해 자성을 띠는 나노입자와 상자성(常磁性) 물질, 생체인자 인식물질로 구성된 나노MRI 램프를 개발했다. 생체인자 인식물질이 암세포 같은 특정 단백질을 인식하면 상자성 물질이 암세포에 가까워지는 대신 자성나노입자와 멀어지면서 나노MRI 램프가 켜지는 방식이다. 이렇게 되면 주변 조직보다 병변 조직이 최대 10배 이상 밝게 보이기 때문에 기존 MRI 조영제를 사용했을 때보다 명확한 고감도 영상을 구현할 수 있다. MRI 검사 후 정확한 진단을 위해 세포나 조직 일부를 떼어내 검사하는 생검도 필요 없게 돼 의료진과 환자의 번거로움이 사라질 수 있다. 실제로 연구팀은 생쥐에게 암을 유발시킨 뒤 나노MRI 램프와 기존 조영제로 진단을 실시한 결과 나노MRI 램프가 암 발병 부위를 정확하고 선명하게 보여 주는 것을 확인했다. 천 단장은 “나노MRI 램프는 기존의 MRI 진단보다 높은 정확도와 민감도를 갖고 있어 분자 수준에서 질병을 관찰하고 진단하는 영상진단의 신개념을 제시한 것”이라며 “분자들의 결합과 해리 등 상호작용을 관찰할 수 있기 때문에 의학 분야뿐만 아니라 다양한 생명현상 연구에 도움을 받을 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘통풍’(痛風)은 바늘 모양의 요산결정이 관절에 쌓이면서 통증을 일으키는 것이다. 바람이 스치기만 해도 칼로 찌르는 것처럼 아프고 심지어 여성들은 출산의 고통보다 더하다고 표현하기도 한다. 극도의 고통을 유발하는 통풍을 눈물 한 방울만으로도 간단히 진단할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 정기훈 교수와 박문성 연구원은 종이에 금속 나노입자를 입힌 통풍진단용 종이검사지를 개발하고 나노 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 발표했다고 17일 밝혔다. 현재 통풍을 진단하기 위해서는 혈액을 채취해 요산 농도를 측정하거나 관절에 탐침을 찔러 관절 윤활액을 채취한 뒤 요산결정을 현미경으로 관찰해야 하는 등 번거롭고 시간이 많이 걸린다. 연구팀은 안과에서 눈물을 채취할 때 쓰는 종이검사지에 나노플라스모닉스 특성을 갖는 금 나노물질을 균일하게 입혀 검사지를 만들었다. 나노플라스모닉스는 금속 나노구조 표면에 빛을 모으는 기술로 질병 진단이나 유전물질 검출 등에 활용한다. 비교적 간단하게 만든 진단용 종이검사지에 눈물을 묻히면 요산농도를 즉시 확인할 수 있다. 정확도는 혈액을 이용한 통풍검사와 비슷한 수준으로 나타났다. 정 교수는 “이 기술은 통풍을 신속하고 간단하게 진단할 뿐만 아니라 적은 비용으로도 생산할 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 라스베이거스에서 열리고 있는 세계 최대 가전박람회인 ‘CES 2017’에서 TV 화면 기술을 놓고 삼성과 LG가 설전을 벌였다. 이번 CES에서 삼성전자는 ‘QLED’기술을, LG전자는 ‘OLED’ 기술을 채택한 프리미엄 TV를 선보였다. 삼성이 내놓은 QLED는 나노물질인 양자점(퀀텀닷)을 소재로 디스플레이로 만든 TV로 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 뒤에서 빛을 쏴주는 백라이트가 있어야 한다. 반면 OLED는 스스로 빛을 내는 형광성 유기화합물을 소재로 만들었기 때문에 백라이트가 필요 없다. 대신 QLED TV보다 약간 비싸다는 단점이 있다. 지난 4일 윤부근 삼성전자 소비자가전(CE) 부문장(사장)이 “자발광 TV는 콘트라스트(명암), 시야각이 좋다는 것 외에 장점이 있냐”며 “자발광으로 화질을 해결해야 되나, 소비자한테 가격 부담을 안 주고 비용 대비 효율적으로 제품을 제공하면 된다”고 LG전자의 OLED를 공격하며 먼저 포문을 열었다. 이에 대해 권봉석 LG전자 HE사업본부장(부사장)은 6일 열린 기자간담회에서 “자발광 방식이 좋은 TV가 아니라는 것은 일방적 주장이며 LG로서는 받아들일 수 없다”며 “싸고 화질 좋은 TV가 좋다는 것에 대해서는 이론의 여지가 없지만 사람이 착하게 살아야 한다는 것과 같은 말”이라고 맞받아쳤다. 권 부사장은 “QLED TV는 용어상 상당한 혼선이 있고 결국 자발광 TV를 개발하겠다는 지향점을 갖고 있는데 그렇게 발언하는 것은 몇 년 뒤 뒷감당하기 어려운 얘기”라고 지적했다. 이에 앞서 OLED 패널을 제작하고 있는 LG디스플레이 한상범 부회장도 “QLED가 백라이트가 없는 자발광 소재 제품이라면 모르겠지만 그렇지 않다면 비교할 필요가 없다”고 삼성측의 주장을 무시한 바 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

　최근 전자제품과 장비들이 더 작아지고 집적화되는 동시에 고기능화되면서 전자파 발생량이 늘어나고 있다. 전자파는 사람의 건강에 유해할 뿐만 아니라 간섭현상으로 인해 통신, 운송, 항공, 군사 장비 오작동의 원인이 되기도 한다. 국내 연구진이 기존에 나와있는 것들과는 달리 금속을 사용하지 않은 전자파 차폐소재를 개발해 주목받고 있다. 　한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구단 구종민 박사와 미국 드렉셀대 유리 고고치 교수 공동연구팀은 ‘MXene’이라는 2차원 나노물질을 이용해 전기전도성이 우수하면서도 가볍고 제작 비용이 저렴한 전자파 차폐소재를 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구성과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 9일자에 실렸다. 　전기전도성이 높은 물질일수록 전자파 차단효과가 높기 때문에 기존에는 은이나 구리, 금과 같은 금속소재가 주로 쓰였다. 이들 소재는 제조비용이 비싸고 오래 사용할 경우 쉽게 부식되고 가공이 어려워 활용도가 떨어진다는 단점이 있다. 　이에 연구팀은 티타늄 같은 중금속과 탄소가 결합된 나노물질인 전이금속 카바이트 소재 ‘MXene’을 개발했다. 2차원의 얇은 판형태인 ‘MXene’은 다른 나노소재들에 비해 제조공정이 간편하고 저렴하게 생산할 수 있다는 장점이 있다. 또 45㎛(마이크로미터)의 얇은 두께로도 몇 십배 두꺼운 기존의 금속필름과 비슷한 전자파 차폐효과를 보였다. 이는 ‘MXene’이 여러 층으로 쌓여있는 형태를 갖고 있기 때문에 ‘강한 내부다중반사’ 효과를 발생시켜 전자파를 효과적으로 흡수하기 때문으로 분석됐다. 　구 박사는 “이번에 개발한 MXene 고분자 복합체는 기존 소재보다 전기전도성이 우수하고 가공성도 좋고 생산비용도 적게 드는 등의 장점을 갖고 있기 때문에 전자파 차폐 뿐만 아니라 다양한 전자분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대한다”며 “현재는 상용화를 위한 후속 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응연구단 박정영(카이스트 EEWS대학원 교수) 그룹리더 연구팀은 촉매반응이 진행될 때 나오는 핫전자를 최초로 검출하는데 성공하고 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호 표지논문으로 발표했다. 촉매는 원유 정제, 플라스틱 합성 같은 다양한 화학공정에서 반응 속도를 높이고 에너지 사용을 줄여 작업시간을 줄이고 생산비용을 낮춰주는 물질이다. 특히 최근 주목받고 있는 수소연료전지나 이산화탄소를 제거하고 유용한 화학물질을 생산해 내는 인공광합성 시스템을 만드는 데도 촉매는 중요한 역할을 한다. 문제는 고효율 촉매를 만들기 위해서는 촉매의 작동원리를 알아야하는데 아직까지 정확히 알려지지 않았다. 　연구진은 그래핀을 활용한 핫전자 촉매센서를 개발해 이미 고체상태인 백금 나노촉매 표면에서 발생하는 핫전자를 세계 최초로 발견한 바 있다. 고체 상태에서보다 핫전자 검출이 어려운 액체상태 화학반응에서 핫전자 검출을 위해 연구진은 과산화수소 용액에 금속 나노촉매를 넣어 핫전자를 검출하고 전류를 측정하는 데 성공한 것이다. 　박정영 교수는 “액체에서도 작동하는 촉매 핫전자 탐지기를 이용해 액체로 된 화학반응에서 나타나는 핫전자를 세계 최초로 발견하는데 성공했다”며 “이번 발견을 통해 새로운 형태의 고효율 나노촉매 시스템 개발에 속도가 붙을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 배터리 수명을 그대로 유지하면서 충전 시간도 줄일 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 카이스트 EEWS대학원 강정구·김용훈 교수 공동 연구팀은 1만번 이상 사용해도 수명이 그대로인 리튬이온 배터리용 소재를 개발하는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’ 최신호에 실렸다. 현재 리튬이온 배터리용 소재로는 흑연 표면 한 층을 얇게 떼어낸 탄소나노물질인 그래핀이 많이 쓰이고 있지만 분리 과정에서 그래핀이 깨지거나 불순물이 표면에 묻어 배터리 효율과 수명이 눈에 띄게 줄어드는 단점이 있다. 연구진은 그래핀을 기체 상태로 만들어 얇은 막을 형성하도록 하는 ‘화학기상증착법’을 이용해 불순물이 적고 물성이 우수한 그래핀 박막을 만들었다. 이렇게 만들어진 그래핀 박막을 이산화티타늄 나노입자와 결합시켜 리튬배터리 소재를 만들었다. 연구팀은 이번에 개발한 소재로 배터리를 만들어 실험한 결과 130㎃h(밀리암페어아워) 용량을 1분 내에 충전하는 데 성공했다. 이는 1715㎃h 용량의 아이폰6S는 13분, 3000㎃h의 갤럭시S7은 23분 정도면 완전 충전이 가능한 속도다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대형사고 대응 등 6개 핵심과제 선정 화학사고 가능성 높은 사업 올해 안전보건공단 목표는 ‘사고사망 만인율 0.5명 달성’이다. 근로자 1만명당 사고로 인한 사망자 수를 0.5명까지 줄인다는 의미다. 2019년까지 선진국 수준인 사고사망 만인율 0.3명을 달성한다는 계획도 세웠다. 공단은 올해 산업재해 예방을 위해 ▲대형사고 예방 대응체계 구축 ▲산재 취약계층 사망사고 예방활동 강화 ▲사업장 자율안전보건 체계 구축 ▲건강증진·작업환경개선 사업 확대 추진 ▲안전보건 협력체계 구축 및 범국민 안전문화 확산 ▲실효성 있는 정책 및 연구개발 강화 등 6개 핵심 과제를 선정했다. 특히 대형 화학사고 발생 가능성이 큰 사업장을 집중 점검하고 제조업 유해위험 방지계획서의 심사확인 물량을 늘릴 예정이다. 1조원 이상 대규모 건설현장은 안전보건 컨설팅에 집중한다. 산재 취약계층인 외국인 근로자를 대상으로 입국 전부터 안전교육을 실시하고 고객 폭언 등에 취약한 감정노동자에 대해서는 별도의 교육과정을 운영할 계획이다. 감정노동자 보호를 위해 건강보호 매뉴얼도 만든다. 50인 미만 제조업과 공사 규모 3억원 미만 건설현장은 기술·교육·재정 사업을 연계해 지원한다. 기업 스스로 안전보건에 관심을 갖도록 하는 사업에도 관심이 모인다. 공단은 올해 제조·건설·서비스산업 6만개 사업장에 대해 사업장 스스로 위험 요인을 발굴해 개선하도록 지원하는 위험성 평가 컨설팅 사업을 추진한다. 시범적으로 건설업 본사 10곳을 대상으로 건설근로자 건강관리 컨설팅을 실시할 예정이다. 소규모사업장 근로자의 건강관리를 위해 현재 전국 20곳인 근로자 건강센터를 1곳 더 늘리고 뇌·심혈관 고위험 근로자의 상시 건강관리를 위해 헬스존 5곳을 새로 설치할 계획도 세웠다. 공단은 지역별로 ‘산업안전보건 협의체’ 운영을 활성화해 지역의 안전보건 과제를 해결할 수 있도록 유도한다는 계획이다. 화재, 폭발 등 대형사고를 예방하고자 충북 제천에 안전체험교육장을 새로 설치하는 등 교육 시설도 확충한다. 직업 환경 연구를 강화해 나노물질같이 독성이 확인되지 않은 물질에 사전 대처하도록 하고 직업성 암 등 유해 화학물질로부터 근로자 건강을 보호하기 위한 연구도 추진한다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

경희대·KIST, 공동교육·연구 이학·공학·의학 분야 등 포괄 학·연·산 협동 연구 역량 결집 경희대는 ‘대학다운 미래대학’이라는 목표를 세우고 5대 연계 협력 클러스터를 구축하여 2020년까지 바이오헬스, 미래과학, 인류문명, 문화예술, 사회체육 분야에 균형발전을 도모하고 있다. 특히 바이오헬스 분야는 홍릉밸리와 경기 테크노벨트 등 교육·연구의 허브를 통해 미래 인재 양성의 목표를 가지고 있다. 경희대와 한국과학기술연구원(KIST)은 융합과 개방이 강조되고 있는 교육과 연구의 환경변화에 능동적으로 대응하여 국가 성장에 밑거름이 되는 세계적 전문연구인재를 육성하기 위해 2016년 전기부터 경희대학교 일반대학원에 KHU-KIST 융합과학기술학과를 운영하고 있다. KHU-KIST 융합과학기술학과는 바이오와 IT, 화학과 재료 등 특정 학문을 융합한 것이 아닌 경희대와 한국과학기술연구원, 양 기관의 다양한 분야의 연구자가 융합하여 학과가 설립되었다. 기존의 대학과 연구소 간 협력은 대학은 학생들의 교육을 담당하고 연구기관은 연구 인력을 연구에 참여시키는 방식으로 각자의 역할에 충실한 반면 KHU-KIST 융합과학기술학과는 학생들의 공동 지도를 통해 대학과 연구기관이 학생의 교육 및 공동연구를 수행함으로써 교육과 연구 두 분야에서 양 기관이 함께 협력하고 발전하고자 한다. KHU-KIST 융합과학기술학과 내 경희대 교수 15명과 KIST학연교수 15명이 임명되어 대학원생의 논문지도와 공동연구를 관리한다. 이용섭 KHU-KIST 융합과학기술학과장은 “경희대의 이공학 및 의약학 분야를 포함한 자연계열 전 분야와 KIST의 대부분의 분야에서 협력하여 우수인력을 양성하고 공동연구를 수행하여 양 기관의 연구 수준이 매우 높아질 것으로 기대된다”면서 “융합학과는 향후 국내외 타기관 간의 협력을 위한 롤 모델로 활용되어 우수 연구인력 배출에 기여할 수 있을 것으로 생각한다” 고 전했다. 경희대 학·연·산 협동과정의 하나인 KHU-KIST 융합과학기술학과는 이학, 공학, 의학, 한의학, 치의학, 약학 분야를 포괄하며 경희대 전임교원과 한국과학기술연구원 학연교수가 한 팀을 이루어 세부 분야별로 학생 공동지도와 공동연구를 수행한다. 학생들은 장학금 선발 절차를 거쳐 장학금과 연수 장려금의 지원을 받을 수 있으며 양 기관의 교육과 연구에 동시에 참여할 수 있다. KHU-KIST 융합과학기술학과 연구 분야는 반도체 나노구조연구를 비롯해, 신경생물학, 신경공학, 재활공학, 지능형 로봇, 나노물질 분산, 그래픽 응용, 나노기술 실용화 연구 등이 있다. 특히 나노-바이오기술을 산업체에 적용하기 위한 연구에 주력함으로써, 나노물질을 응용하는 새로운 연구를 통해 실용성과 신규성을 갖는 연구를 진행한다. 또한 신규 항통증 및 항암치료제 연구도 합동연구로 활발히 이루어지고 있다. 현재 뇌의약연구단에서 치매치료제를 연구 중인 임지웅 KHU-KIST융합과학기술학과 학생은 “전공분야인 뇌의약학은 새로운 약물을 합성하고 그 약물의 흡수, 분포, 생체 내 변화 등을 연구하기 위해서는 하나의 분야에만 국한된 공부가 아닌 화학, 의·약학, 생물학적 지식의 융합이 필수다. KHU-KIST 융합과학기술학과에서는 전문적인 역량을 갖춘 연구원으로 성장할 수 있도록 돕는다”라고 전했다. KHU-KIST 융합과학기술학과 과정은 석사과정, 박사과정, 석사 및 박사 통합과정이며 2016학년도 전기 기준 석사과정 7명, 박사과정 2명, 석·박사 통합과정 2명으로 총 11명의 학생이 신입생으로 등록했다. 2016학년도 후기 대학원 내국인 신입생 일반전형 모집일정은 4월 11일 월요일 오전 10시부터 4월 20일 수요일 오후 5시까지이며, 서류제출은 지원학과 소속 캠퍼스 대학원 행정실로 제출하면 된다. 합격자 발표는 6월 중순 예정이다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

지구 상에서 가장 비싼 물질이 영국에서 만들어지고 있다. 지난 5일(현지시간) 영국 일간지 텔레그래프에 따르면 옥스퍼드대의 한 실험실에서는 1g당 1억 1000파운드(약 1900억 원)의 가치를 지닌 신물질을 만들어내고 있다. 이 물질은 탄소 원자 60개로 이뤄진 탄소 동소체 ‘풀러린’ 속에 질소 원자들이 들어 있는 구조를 이루는데 이를 ‘내면체성 풀러린’(endohedral fullerenes)이라고 부른다. 풀러린은 그 구조가 공 모양이어서 ‘버키볼’이라고도 한다. 이런 내면체성 풀러린으로, 과학자들은 고부가가치 산업에 활용할 수 있다고 말한다. 이 물질을 사용하면 세상에서 가장 정확한 원자시계를 휴대전화에 집어넣고 다닐 수 있을 만큼 작게 만들 수 있고, 무인 자동차 개발에 있어 꼭 필요한 GPS 내비게이션을 1mm의 사물까지 구분할 만큼 정확하게 만들 수 있다. 나노물질학자 키리아코 포르피라키스(45) 박사는 이런 물질을 상용화하기 위한 연구를 2001년부터 진행하고 있다. 그는 “모바일 분야에서 이는 차세대 혁명이 될 것”이라고 말한다. 내면체성 풀러린은 다이아몬드나 그래핀처럼 다양한 형태로 존재하는 탄소 원자로 구성된다. 이 물질은 최근 단 200㎍이 2만 2000파운드(약 3880만 원)에 팔리기도 했다. 이를 1g으로 계산하면 1억 파운드가 넘는 것이다. 한편 지구를 넘어 우주까지 범위를 넓히면 세상에서 가장 비싼 물질은 따로 있다. 바로 반물질이다. 이는 우리가 사는 세상을 구성하는 물질과 다른 특성을 갖고 전하값은 반대인 물질을 통칭한다. 1g당 무려 62조 5000억 달러(약 7경 1187조 5000억원)의 가치를 지니고 있다. 이 물질은 미래에 우주선 연료나 새로운 에너지 수단으로 쓰일 전망이다. 그다음으로 가치가 높은 물질은 암 치료제로 잘 알려진 캘리포늄으로 1g당 약 308억 원의 가치를 갖고 있다. 다이아몬드는 1g(5캐럿)당 약 6280만 원으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr