종이에 마치 생명이 있는 것처럼 스스로 접었다 폈다를 반복하거나 심지어 ‘걸어다닐’ 수 있다? 최근 중국 둥화대학교 연구진이 신기술을 접목한 종이를 담은 동영상을 공개해 관심이 쏠리고 있다. 이 동영상은 스스로 앞이나 옆 등으로 이동하거나 막다른 곳 앞에서는 회전이 가능하며, 날개를 가진 것처럼 반으로 접혔다 펴지기를 반복하는 종이의 ‘능력’을 담고 있다. 이 종이 기술의 핵심은 산화 그래핀(Graphene)이다. 꿈의 나노물질이라고도 불리는 그래핀은 탄소 원자로 이뤄져 있는 얇은 막이며, 산화 그래핀은 그래핀 생성과정 중 그래핀을 산화시켜 만든 것이다. 둥화대학 연구진은 ‘종이접기’에서 영감을 받아 산화 그래핀을 이용해 새로운 종이를 개발했다. 이 종이에 열을 가하면 내구성이 강철에 비해 200배나 강해지는 동시에, 종이가 공기 중에서 흡수한 수증기에서 수분을 내뿜으면서, 근육이 수축하듯 몸체가 접히거나 움직일 수 있다. 반대로 온도가 낮아지면 스스로 몸을 펼치고 움직임을 멈춘다. 연구진은 이러한 기술을 무선으로 이동하는 초소형 로봇이나 인공 근육, 빛이나 자기장 등을 탐지하는 센서 등의 기술에 접목할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 열을 가하면 강도가 높아지는 만큼 무거운 것을 운반하는 장치를 개발하는데에도 도움이 될 것으로 보인다. 이를 개발한 둥화대학 무주커 박사는 과학전문매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “미래에는 이러한 기술이 사람들의 삶을 바꿔놓게 될 것”이라면서 “체온이나 주변환경, 외부로부터의 자극에 따라 형태나 스타일이 바뀌는 신소재 개발에 응용될 수 있다”고 설명했다. 이어 “일반 그래핀 소재는 값이 비싸고 만드는데 시간이 많이 소요되지만, 우리가 개발한 이 신소재는 ‘산화 그래핀’을 이용한 것으로, 1g당 가격이 16센트(약 185원)에 불과하다”면서 “다만 에너지를 변환하는 효율성을 높이고 크기를 나노사이즈로 줄이는 등 추가적인 기술 개발이 필요할 것”이라고 덧붙였다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영화 속 한 장면처럼 내가 사는 이 땅에 핵폭탄이 떨어진다면, 우리는 살아남을 수 있을까? 살아남기 위해서는 어떤 방법을 취해야 할까. 최근 미국화학학회(American Chemical Society)는 동영상을 통해 핵폭발로 인한 방사능이 유출됐을 때 살아남을 수 있는 과학적 방법을 소개했다. 동영상에 따르면 핵폭발 이후 살아남을 수 있는 키워드는 시간, 거리, 대피소 등 총 3가지다. 특히 폭발 지점에서 가능한 멀리 떨어져 있어야하고, 가능한 오랫동안 대피소에 머무르는 것이 가장 효과적인 생존 방법이라는 것. 화학전문가인 레이첼 벅스 박사는 “대피소는 최소 지하 60m 이상의 깊은 곳이어야 한다. 이 정도 깊은 곳이라면 지상에서 핵이 폭발해도 스스로를 보호할 수 있다”면서 “미국항공우주국(NASA)이 우주비행시 피폭을 피하기 위해 개발한 기술이 있는데, 이를 방사능 낙진 지하 대피소에 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 이어 “많은 과학자들은 고열, 고압, 방사능 등에 견딜 수 있는 나노물질을 연구 중이다. 최근 연구에 따르면 (탄소 6개로 이뤄진 신소재인) 탄소나노튜브가 방사능을 막는 기능을 갖춘 것으로 밝혀졌다”고 덧붙였다. 일단 대피소로 피하는데 성공했다면 전력과 물, 음식 등 식생활을 유지하는데 필요한 요소들을 갖춰야 한다. 화석 연료는 효율적이지 않고, 태양열은 지하 60m 지점에서 활용할 수 없다. 지하에서 물이나 음식을 생성하는 것 역시 어려운 일이다. 이에 미국화학학회의 동영상은 산화그래핀이라는 신소재를 이용해 방사능을 정화한 물을 얻을 수 있으며, 물고기와 식물을 함께 키우는 친환경 유기농 미래산업인 ‘아쿠아포닛’을 이용해 먹거리를 만들어 낼 수 있다고 설명한다. 태양열과 화석 연료를 모두 사용할 수 없는 상황에서 에너지를 쓰기 위해서는 ‘연료 전지’(fuel cell)를 사용하면 된다. 수소와 산소를 적당한 장치로 접촉시키면, 이들이 화합할 때 생기는 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 기술이다. 영국 킹스칼리지런던 대학의 다니엘 살리버리 박사는 해당 동영상에서 “피폭자의 나이와 몸무게, 그리고 폭발 지점에서 얼마나 가까이 있었는지 등에 따라 달라질 수 있지만, 가까운 곳에 있었던 사람일수록 더 많은 방사능에 피폭될 수 있다”면서 “군사시설이나 인구밀집지역, 산업중심지 등에서 가능한 멀리 떨어지는 것이 좋다”고 설명했다. 이어 “핵폭발이 발생한 후 최소 2주 동안은 외부로 나오지 말아야 하며 혹시 대피소로 대피하지 못했을 경우 반드시 팔로 몸을 감싸고 한쪽 눈을 감은 채 안전지대를 찾아야 할 것”이라고 덧붙였다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

종이에 마치 생명이 있는 것처럼 스스로 접었다 폈다를 반복하거나 심지어 ‘걸어다닐’ 수 있다? 최근 중국 둥화대학교 연구진이 신기술을 접목한 종이를 담은 동영상을 공개해 관심이 쏠리고 있다. 이 동영상은 스스로 앞이나 옆 등으로 이동하거나 막다른 곳 앞에서는 회전이 가능하며, 날개를 가진 것처럼 반으로 접혔다 펴지기를 반복하는 종이의 ‘능력’을 담고 있다. 이 종이 기술의 핵심은 산화 그래핀(Graphene)이다. 꿈의 나노물질이라고도 불리는 그래핀은 탄소 원자로 이뤄져 있는 얇은 막이며, 산화 그래핀은 그래핀 생성과정 중 그래핀을 산화시켜 만든 것이다. 둥화대학 연구진은 ‘종이접기’에서 영감을 받아 산화 그래핀을 이용해 새로운 종이를 개발했다. 이 종이에 열을 가하면 내구성이 강철에 비해 200배나 강해지는 동시에, 종이가 공기 중에서 흡수한 수증기에서 수분을 내뿜으면서, 근육이 수축하듯 몸체가 접히거나 움직일 수 있다. 반대로 온도가 낮아지면 스스로 몸을 펼치고 움직임을 멈춘다. 연구진은 이러한 기술을 무선으로 이동하는 초소형 로봇이나 인공 근육, 빛이나 자기장 등을 탐지하는 센서 등의 기술에 접목할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 열을 가하면 강도가 높아지는 만큼 무거운 것을 운반하는 장치를 개발하는데에도 도움이 될 것으로 보인다. 이를 개발한 둥화대학 무주커 박사는 과학전문매체인 라이브사이언스와 한 인터뷰에서 “미래에는 이러한 기술이 사람들의 삶을 바꿔놓게 될 것”이라면서 “체온이나 주변환경, 외부로부터의 자극에 따라 형태나 스타일이 바뀌는 신소재 개발에 응용될 수 있다”고 설명했다. 이어 “일반 그래핀 소재는 값이 비싸고 만드는데 시간이 많이 소요되지만, 우리가 개발한 이 신소재는 ‘산화 그래핀’을 이용한 것으로, 1g당 가격이 16센트(약 185원)에 불과하다”면서 “다만 에너지를 변환하는 효율성을 높이고 크기를 나노사이즈로 줄이는 등 추가적인 기술 개발이 필요할 것”이라고 덧붙였다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

항균효과 때문에 세탁기 등 가전제품 등에 많이 사용되는 은나노 입자가 기형 정자를 만들어 내는 등 남성의 건강에 나쁜 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 김진회 건국대 동물생명공학과 교수팀은 27일 “우리 주변에 광범위하게 사용되고 있는 은나노가 정자의 모양에 변형을 일으키고 유산을 유발시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다”며 4편의 관련 논문을 독성학 분야 국제 학술지 ‘나노독성학’과 ‘나노의학’ 등에 실었다. 나노물질은 치약, 로션, 선크림, 양말에서 정수기 필터, 세탁기, 냉장고 등 가전제품까지 생활 곳곳에서 이용되고 있다. 연구팀은 은나노 입자가 생식세포에 미치는 영향을 알아내기 위해 정자를 시험관에 넣고 은나노 입자에 노출시켰다. 은나노 입자에 노출된 정자들은 정자 머리 부분이 움푹 패이거나 꼬리 부분이 서로 연결되는 등 기형 정자로 변했다. 또 연구진은 기형 정자를 난자에 주입해 인공수정을 시켰다. 기형 정자로 만들어진 수정란은 정상적인 수정란과 비교해 태아와 태반을 만드는 세포 수가 줄어들어 수정란이 제대로 성장하지 못하는 것을 발견했다. 연구팀은 은나노를 생쥐의 암컷과 수컷에 투여하는 실험도 했는데, 시험관 실험 결과처럼 은나노에 노출된 쥐는 정자와 난자를 생성하는 생식 세포가 줄었고 수정능력도 눈에 띄게 감소됐다. 김 교수는 “이번 연구는 은나노가 임신 중 태아 발달에 치명적이며 유산 위험성도 높여 습관성 유산으로 이어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 말했다. 그는 “주요 선진국들은 표시 의무를 부여하는 등 규제를 도입하고 있는 추세”라며 “우리나라도 나노제품 표시제도를 도입 할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

■산업통상자원부 ◇실장급△국가기술표준원장 제대식 ■인사혁신처 ◇고위공무원 승진△인사혁신국장 최재용 ■충북도 ◇2급 <승진>△의회 사무처장 김광중<전보>△재난안전실장 강호동◇3급 <승진>△보건복지국장 권석규<전보>△충주시 전출(부시장 요원) 오진섭◇4급 전보△공보관 전원건△비서실장 이재영△음성군 전출(부군수 요원) 임택수 ■경북도 △포항부시장 이재춘△도민안전실장 허동찬△문화관광체육국장 직무대리 전화식△환경산림자원국장 직무대리 김정일△도청신도시본부장 장상길△지방공무원교육원장 조우만△복지건강국장 김종수△지역균형건설국장 최대진△구미부시장 박의식△대변인 이묵△의회 총무담당관 김원석△의회 의사담당관 황옥성△영양부군수 오도창△고령부군수 배용수△봉화부군수 김동룡 ■기초과학연구원(IBS) ◇부연구단장△나노물질 및 화학반응연구단 이효철△원자제어 저차원 전자계연구단 조문호 ■국가과학기술연구회 ◇승진△성과확산부장 임흥섭 ■한국인터넷진흥원(KISA) △경영지원단장 정현철△정책연구단장 김주영△개인정보안전단장 권현준◇단장급 승진△보안산업단장(정보보호R&D기술공유센터장 겸임) 손경호△침해사고분석단장 신대규 ■한국노동연구원 △연구관리본부장 김승택△고용정책연구본부장 정진호 ■한국신문방송편집인협회기금 △이사 김진국(중앙일보 대기자) 최영범(SBS 보도본부장)△감사 정석구(한겨레 편집인) ■CTS기독교TV ◇승진 <부사장>△경영본부장 고장원<상무>△방송본부장 백승국<이사대우>△제작국장 박성진△교회협력국장 송성화◇보임△특임부사장 이만순(선교담당) 최현탁(사업담당)△선교본부장 정찬덕△선교국장 이상범△대외협력국장 이정석 ■한국수출입은행 ◇부행장 승진△리스크관리본부장 강승중△경영기획본부장 신덕용△기업금융본부장 김영수◇부서장급 승진△기업금융2부장 이상헌△중소중견금융부장 전정범△여신감리실장 이태균△기술환경심의실장 강정수△新EXIM정보시스템 구축추진반장 박익환△홍보실장 정순영△울산지점장 장익환△여수출장소장 서동욱△경협총괄부소속 부장 이태용△인사경영지원단소속 부장 김호준△인사경영지원단소속 부장 옥영철◇부서장급 전보△기획부장 박경순△여신총괄부장 이기호△자원금융실장 이태형△기업금융1부장 조위택△강남수출중소기업지원센터장 이경래△경협지원실장 전장수△남북협력총괄부장 황국환△남북경협실장 유승호△리스크관리부장 이승건△심사평가부장 김영섭△인사경영지원단장 권우석△인재개발원장 김희원△기업개선단장 김성철△기업구조혁신실장 장성호△비서실장 이진균△부산지점장 박명하△대구지점장 박태익△전주지점장 손영수△대전지점장 유승현△원주출장소장 이기철△동경사무소장 김판수△워싱턴사무소장 이상호△멕시코시티사무소장 류현하△수은베트남리스금융회사장 최주환 ■IBK투자증권 ◇신규 선임 <상무>△CRO 이택규 ■KB생명 ◇본부장△영업3 유재준△영업지원 이호주 ■삼양그룹 ◇삼양패키징△재무총괄 윤석환△영업총괄 이경섭△생산총괄 윤용익 ■한국후지제록스 ◇부사장△영업본부 양희강△전략사업본부 장은구◇전무△CS(커스터머 서비스)본부 김현곤◇상무△NMA(내셔널 메이저 어카운트)영업부문 신상헌△파트너영업부문 박영성△개발생산본부 김찬우◇상무보△S&S(솔루션&서비스)부문 우상윤△수도권영업부문 박종준△경영기획실 이명관 ■반도건설 △부사장 박현일

가톨릭대 생명공학과 나건 교수팀이 암 치료 유전자를 환자의 암세포 속에 효율적으로 침투시킬 수 있는 고분자 물질을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다. 이번 성과는 나노 재료 분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호의 표지논문으로 실렸다. 유전자를 이용한 항암치료는 기존 화학물질 항암제 요법보다 부작용이 적어 차세대 치료법으로 각광받아 왔다. 그러나 치료 유전자가 암세포 안으로 침투하기가 어려워 치료 효과가 기대에 미치지 못했다. 이번에 나 교수팀이 개발한 ‘나노 유전자 전달체’는 빛을 받으면 활성산소를 만들어내는 스마트 고분자 물질을 유전자 치료제와 결합한 것이다. 암세포 주변의 혈관을 통해 이 복합물질을 암세포 주변 조직으로 이동시킨 뒤 특정 파장의 빛(레이저)을 쏘면 활성산소가 생성된다. 활성산소는 화학적 반응성이 높아 암 세포의 세포막과 DNA 등을 효율적으로 파괴하는 장점이 있지만, 이를 그대로 쓸 경우 유전자 치료제는 물론 정상세포까지도 망가뜨릴 위험이 있다. 이 때문에 활성산소가 암세포의 세포막만 파괴한 시점에서 소멸되도록 함으로써 유전자 치료제를 암세포 내부에 온전한 상태로 침투시키는 것이 연구의 관건이었다. 연구팀은 피부암이 발생한 생쥐에게 암 억제 유전자로 알려진 ‘p53 유전자’와 이번에 개발한 물질을 함께 투여했다. 그 결과 p53 유전자 치료제만 사용했을 때보다 암 치료 효과가 6배나 좋은 것으로 확인됐다. 나 교수는 “이번 연구 결과는 나노기술과 빛 치료기술을 결합시킨 것으로 유전자뿐만 아니라 다양한 의약품 전달에 적용할 수 있는 기반기술로서 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계 최초로 그래핀(graphene)을 이용한 두뇌센서가 한국인 연구원 주도로 개발돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 전기컴퓨터학과 연구진은 세계 최초로 그래핀(graphene)을 이용한 이식형 투명 의료센서 개발 연구 내용을 세계적 자연과학분야 학술지 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’를 통해 발표했다. 이는 기존 디스플레이 개발 분야에 주로 활용되어온 그래핀(graphene)을 생명공학분야에 세계 최초로 접목한 혁신적인 시도로 특히 미국 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 전기컴퓨터학과 박사과정에 재학 중인 한국인 박동욱(33) 연구원의 주도로 개발돼 남다른 의미를 갖는다. 또한 해당 센서는 그래핀의 광학적·전기적 특성을 이용, 뇌 활동을 실시간으로 감시해 알츠하이머, 파킨슨 병 등의 퇴행성 뇌질환 치료법 발전에 큰 도움이 될 수 있다. 연구진이 해당 의료센서 개발에 사용한 물질은 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀(graphene)이다. 이는 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양 배열을 이루는 형태로 두께가 원자 한 개 정도인 전도성 물질이다. 그래핀은 원자 한 개 정도에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강해 차세대 나노물질로 각광받고 있다. 그래핀(graphene)은 자외선(UV), 가시광선, 적외선(IR)에 걸친 넓은 스펙트럼의 투명도를 보여준다. 또한 전기적 전도(electrical conductance) 특성 및 유연성이 뛰어나 투명, 플렉서블 디스플레이 전극 개발 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 연구진은 이 그래핀의 물질적 특수성을 활용해 유연하고 전도성 강하면서 눈에 보이지 않는 투명성까지 겸비한 두뇌 의료센서로 발전시켰다. 특히 기존 장치들과 달리 지속적으로 뇌의 활동을 감시하면서 특정 부작용 혹은 불안정한 뇌 혈류 흐름 등을 찾아낼 수 있다. 해당 연구는 그래핀의 광학적, 전기적, 기계적 우수성을 이용해 뇌 영상을 얻는 동시에 뇌 신호를 검출하는 전극을 개발함으로써 그래핀의 생체 적합성 및 바이오 어플리케이션으로서의 확장성을 보여 준다. 실제 개발된 투명 그래핀 생체 전극으로 쥐를 대상으로 한 실험을 진행한 결과, 해당 그래핀 투명 생체 전극은 조직 내에서 안정성을 갖는 동시에 우수한 뇌 신호 검출 능력을 보여줬다. 영상화 측면에서도 이 그래핀 생체전극은 뛰어난 특징을 보였다. 기존 불투명 금속 전극이나 특정 파장에서만 투명도가 활성화되는 ITO(Indium Tin Oxide) 전극과 달리, 해당 전극은 넓은 스펙트럼의 투명도를 지녀 형광 현미경법(fluorescence microscopy), 광단층촬영법(optical coherence tomography) 기술 수준으로 뇌혈관을 영상화 하는데 성공했다. 또한 최신 유전 기술인 광유전자학(Optogenetics)과 접목돼 특정한 파장(wavelength)의 빛을 이용, 뇌 세포를 자극시켜 특정 뇌 신호를 검출하는데도 성공했다. 해당 개발 프로젝트는 미 국방부 소속 기술연구기관 방위고등연구계획국(Defence Advanced Research Projects Agency, DARPA)에서 진행 중인 서브넷 프로그램(SUBNET, short for Systems-Based Neurotechnology for Emerging Therapies-조기치료를 위한 시스템기반 신경기술)과 유사한 목적에서 동일한 자금·기술 지원을 받고 있다는 점이 특징이다. 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 연구진 외에도 캘리포니아 대학 샌프란시스코 캠퍼스(UCSF)와 보스턴 매사추세츠 종합 병원(MGH) 역시 DARPA의 지원을 받고 있는데 이들은 개인의 정신, 신경 질환을 치료하는 뇌 이식 장치(마이크로 칩)와 기억력 감퇴(치매), 환경 부적응 증세를 막아주는 뇌 임플란트 장치 개발을 목적으로 하고 있다. 이 모든 프로젝트는 미국 오바마 행정부의 인간두뇌 연구계획과 연계돼 알츠하이머, 파킨슨 병, 외상 후 트레스 장애(PTSD), 간질 등의 뇌 질환을 보다 효과적으로 예방할 수 있는 방법을 찾는 것이 목적이다. 과거 삼성 디스플레이 연구소(2007~2011)에 재직하며 세계 최초 30인치 3D 아몰레드 TV를 개발하기도 했던 박동욱 연구원은 “이 그래핀 생체 두뇌센서는 향후 신경학, 생체의학 등에서 다양하게 이용될 것으로 기대된다”며 “본 연구는 나노 테크놀로지와 바이오 테크놀로지의 성공적인 접목이라는 점에서 큰 의미가 있다. 특히 알츠하이머 등 기존 뇌질환 규명 및 치료 프로세스 발견에 새로운 연구방법을 개척할 수 있을 것”이라고 설명했다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

뇌에 칩을 넣어서 알츠하이머 등의 퇴행성 뇌 질환이 치료되고 나아가 지능, 숨겨진 잠재력까지 향상시킬 수 있는 날이 머지않은 것일까? 세계 최초로 그래핀(graphene)을 이용한 뇌 삽입형 두뇌센서가 한국인 연구원 주도로 개발돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 전기컴퓨터학과 연구진은 세계 최초로 그래핀(graphene)을 이용한 이식형 투명 의료센서 개발 연구 내용을 세계적 자연과학분야 학술지 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’를 통해 발표했다. 이는 기존 디스플레이 개발 분야에 주로 활용되어온 그래핀(graphene)을 생명공학분야에 세계 최초로 접목한 혁신적인 시도로 특히 미국 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 전기컴퓨터학과 박사과정에 재학 중인 한국인 박동욱(33) 연구원의 주도로 개발돼 남다른 의미를 갖는다. 또한 해당 센서는 그래핀의 광학적·전기적 특성을 이용, 뇌 활동을 실시간으로 감시해 알츠하이머, 파킨슨 병 등의 퇴행성 뇌질환 치료법 발전에 큰 도움이 될 수 있다. 연구진이 해당 의료센서 개발에 사용한 물질은 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀(graphene)이다. 이는 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양 배열을 이루는 형태로 두께가 원자 한 개 정도인 전도성 물질이다. 그래핀은 원자 한 개 정도에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강해 차세대 나노물질로 각광받고 있다. 그래핀(graphene)은 자외선(UV), 가시광선, 적외선(IR)에 걸친 넓은 스펙트럼의 투명도를 보여준다. 또한 전기적 전도(electrical conductance) 특성 및 유연성이 뛰어나 투명, 플렉서블 디스플레이 전극 개발 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 연구진은 이 그래핀의 물질적 특수성을 활용해 유연하고 전도성 강하면서 눈에 보이지 않는 투명성까지 겸비한 두뇌 의료센서로 발전시켰다. 특히 기존 장치들과 달리 지속적으로 뇌의 활동을 감시하면서 특정 부작용 혹은 불안정한 뇌 혈류 흐름 등을 찾아낼 수 있다. 해당 연구는 그래핀의 광학적, 전기적, 기계적 우수성을 이용해 뇌 영상을 얻는 동시에 뇌 신호를 검출하는 전극을 개발함으로써 그래핀의 생체 적합성 및 바이오 어플리케이션으로서의 확장성을 보여 준다. 실제 개발된 투명 그래핀 생체 전극으로 쥐를 대상으로 한 실험을 진행한 결과, 해당 그래핀 투명 생체 전극은 조직 내에서 안정성을 갖는 동시에 우수한 뇌 신호 검출 능력을 보여줬다. 영상화 측면에서도 이 그래핀 생체전극은 뛰어난 특징을 보였다. 기존 불투명 금속 전극이나 특정 파장에서만 투명도가 활성화되는 ITO(Indium Tin Oxide) 전극과 달리, 해당 전극은 넓은 스펙트럼의 투명도를 지녀 형광 현미경법(fluorescence microscopy), 광단층촬영법(optical coherence tomography) 기술 수준으로 뇌혈관을 영상화 하는데 성공했다. 또한 최신 유전 기술인 광유전자학(Optogenetics)과 접목돼 특정한 파장(wavelength)의 빛을 이용, 뇌 세포를 자극시켜 특정 뇌 신호를 검출하는데도 성공했다. 해당 개발 프로젝트는 미 국방부 소속 기술연구기관 방위고등연구계획국(Defence Advanced Research Projects Agency, DARPA)에서 진행 중인 서브넷 프로그램(SUBNET, short for Systems-Based Neurotechnology for Emerging Therapies-조기치료를 위한 시스템기반 신경기술)과 유사한 목적에서 동일한 자금·기술 지원을 받고 있다는 점이 특징이다. 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 연구진 외에도 캘리포니아 대학 샌프란시스코 캠퍼스(UCSF)와 보스턴 매사추세츠 종합 병원(MGH) 역시 DARPA의 지원을 받고 있는데 이들은 개인의 정신, 신경 질환을 치료하는 뇌 이식 장치(마이크로 칩)와 기억력 감퇴(치매), 환경 부적응 증세를 막아주는 뇌 임플란트 장치 개발을 목적으로 하고 있다. 이 모든 프로젝트는 미국 오바마 행정부의 인간두뇌 연구계획과 연계돼 알츠하이머, 파킨슨 병, 외상 후 트레스 장애(PTSD), 간질 등의 뇌 질환을 보다 효과적으로 예방할 수 있는 방법을 찾는 것이 목적이다. 과거 삼성 디스플레이 연구소(2007~2011)에 재직하며 세계 최초 30인치 3D 아몰레드 TV를 개발하기도 했던 박동욱 연구원은 “이 그래핀 생체 두뇌센서는 향후 신경학, 생체의학 등에서 다양하게 이용될 것으로 기대된다”며 “본 연구는 나노 테크놀로지와 바이오 테크놀로지의 성공적인 접목이라는 점에서 큰 의미가 있다. 특히 알츠하이머 등 기존 뇌질환 규명 및 치료 프로세스 발견에 새로운 연구방법을 개척할 수 있을 것”이라고 설명했다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

두뇌의 잠재능력을 끌어올려주는 투명한 주입식 의료센서가 개발됐다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 연구진이 뇌 상태 실시간 파악 및 자극임무 수행으로 기능을 향상시켜줄 수 있는 이식형 투명 의료센서를 개발하는데 성공했다고 21일(현지시간) 보도했다. 연구진이 해당 의료센서 개발에 사용한 물질은 ‘꿈의 신소재’라 불리는 그래핀(graphene)이다. 이는 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양 배열을 이루는 형태로 두께가 원자 한 개 정도인 전도성 물질이다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강해 차세대 나노물질로 각광받고 있다. 연구진은 이 그래핀의 물질적 특수성을 활용해 유연하고 전도성 강하면서 눈에 보이지 않는 투명성까지 겸비한 의료센서로 발전시켜냈다. 특히 기존 장치들과 달리 지속적으로 뇌의 활동을 감시하면서 특정 부작용 혹은 불안정한 뇌 혈류 흐름 등을 찾아낼 수 있다. 뿐만 아니라, 함께 장착된 영상화 기술로 뇌세포에 침투한 악성 물질의 흐름과 원인을 보다 정확하고 효율적으로 찾아내 치료효과를 높이고 전기적 자극을 통해 뇌세포를 발달시켜 두뇌의 잠재성을 끌어올릴 수도 있다. 해당 개발 프로젝트는 미 국방부 소속 기술연구기관 방위고등연구계획국(Defence Advanced Research Projects Agency, DARPA)에서 진행 중인 서브넷 프로그램(SUBNET, short for Systems-Based Neurotechnology for Emerging Therapies-조기치료를 위한 시스템기반 신경기술)과 유사한 목적에서 동일한 자금·기술 지원을 받고 있다는 점이 특징이다. 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 연구진 외에도 캘리포니아 대학 샌프란시스코 캠퍼스(UCSF)와 보스턴 매사추세츠 종합 병원(MGH) 역시 DARPA의 지원을 받고 있는데 이들은 개인의 정신, 신경 질환을 치료하는 뇌 이식 장치(마이크로 칩)와 기억력 감퇴(치매), 환경 부적응 증세를 막아주는 뇌 임플란트 장치 개발을 목적으로 하고 있다. 이 모든 프로젝트는 미국 오바마 행정부의 인간두뇌 연구계획과 연계돼 알츠하이머, 파킨슨 병, 외상 후 스트레스 장애(PTSD), 간질 등의 뇌 질환을 보다 효과적으로 예방할 수 있는 방법을 찾는 것이 목적이다. 위스콘신 대학교 메디슨 캠퍼스 저스틴 윌리엄스 교수는 “해당 기기는 기존 뇌신경 조정술을 개선시켜 전혀 새로운 신개념 치료법을 개발할 수 있는 촉매제가 될 수도 있다”고 설명했다. 한편, 이 연구결과는 세계적 자연과학분야 학술지‘네이처’의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인 판에 게재됐다. 사진=Justin Williams research group 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 최근 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 11일(현지시간) 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 11일 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

“지금까지와는 전혀 다른 블랙” 영국의 한 회사가 “이상하고도 기이한‘ 블랙 나노물질을 개발했다고 밝혀 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 인디펜던트의 14일자 보도에 따르면 ‘서리 나노시스템스’라는 회사가 만든 이 물질은 가시광선의 99.965%를 흡수, 단 0.035%만 반사해 ‘세계 최고의 검은색’을 구현한다. 일명 ‘밴타블랙’ 또는 ‘슈퍼블랙’이라 부르는 이 물질은 탄소 나노튜브를 이용해 만들었으며, 굵기는 머리카락의 1만분의 1에 불과하고 구리보다 열전도율이 7.5배 더 높다. 이 소재로 옷을 만들 경우, 검은 정도가 매우 심해서 옷을 입은 사람의 머리와 팔이 옷 구멍 주위에 마치 떠 있는 듯한 느낌을 줄 것이라고 회사 측은 설명했다. 서리 나노시스템스 연구팀은 “검은색 또는 깊은 구멍이나 심지어는 아무것도 없는 것처럼 보일 수 있는 매우 이상한 느낌”이라면서 “이 물질의 값은 너무나 비싸서 밝히기 어려울 정도”라고 전했다. 이 물질은 우주를 관찰하는 천문학 카메라나 망원경 등의 소재로 활용될 수 있다. ‘너무 검은’ 특징 때문에 인간의 눈이 이를 잘 간파하지 못할 수 있으며, 이 때문에 군사 무기 소재로도 활용될 수 있지만, 이에 대해서는 아직 세부적인 논의가 이루어지지는 않았다. 리즈대학교의 색체학전문가인 스테판 웨스트랜드 교수는 “대체로 검은색에는 빛이 전혀 포함돼 있지 않다고 생각하는 사람들이 많지만, 나는 이러한 생각에 반대한다”면서 “검은 블랙홀을 직접 보지 않는 한, 그 안에 실제로 빛이 있는지 없는지는 알 수 없는 것”이라고 설명했다. 이어 “이 새로운 물질은 우리가 얻을 수 있는 가장 아름다운 블랙이며, 우리가 상상만 했던 실제 블랙홀과 거의 흡사한 컬러일 것”이라고 덧붙였다. ‘밴타블랙’은 이번 주 영국에서 열리는 우주항공·방위산업 행사인 판버러 국제에어쇼에서 첫 선을 보일 예정이며, 세계적인 광학분야 전문지인 옵틱스익스프레스에서도 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

물이 스며들지 않는 ‘발수’ 기능이 무한정 유지되는 의류가 나와 화제가 되고 있다. 9일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 캐나다의 한 신생업체가 수백번 세탁해도 발수 기능이 유지되는 수영 반바지를 개발, 출자금 모금을 위해 킥스타터를 통해 공개했다. 프랭키 쇼라는 남성과 그의 동료들이 개발한 이 옷은 겉으로 보면 일반적인 수영복처럼 보인다. 하지만 이는 물과 섞이지 않는 성질인 소수성이 높은 폴리에스테르 원단에 소수성 나노물질을 특수 공법으로 혼방한 기능성 의류로 액체가 닿으면 그즉시 튕겨낸다. 이 기술은 수십억 개의 나노입자를 현미경으로 봐야 겨우 보이는 미세한 단계에서 개개의 섬유로 만드는 것으로, 수성의 액체가 이 물질의 표면에 닿으면 경사각 150도짜리 구(球)가 형성돼 스스로 굴러떨어지게끔 한다. 프랭키 쇼는 “해변에 오갈때마다 차량의 시트가 젖고 간편히 식당에 갈 수 없어 이런 아이디어를 떠올리게 됐다”고 말했다. 이들은 “이 섬유는 일반적인 폴리에스테르 100%짜리 수영복보다 건조 시간을 95%까지 단축시키는 것으로 확인됐다”고 말했다. 이런 소수성 나노기술 의류는 지난 수년간에 걸쳐 다양한 업체가 선보이고 있지만 이는 항상 제한된 수명을 갖고 있었다. 그 예로 지난해 선보여진 실리콘 방수 티셔츠의 기능은 세탁을 80번하면 저하되는 것으로 전해졌다. 하지만 이들이 개발한 수영복은 발수 능력이 바지를 입지 못하게 될 때까지 지속되는 것을 보장한다고 주장하고 있다. 현재 킥스타터에서 ‘프랭크 앤서니’라는 명칭으로 공개된 이 기능성 바지는 47달러(약 4만7000원)에 구매할 수 있으며 목표 출자금이 달성되면 오는 7월에 출시될 예정이다. 사진=킥스타터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

평소 우주와 별 같은 천문학에 관심이 많은 사람들이라면 어렸을 적 한번 쯤 ‘지구에서 곧장 달로 가는 수직엘리베이터가 생기면 어떨까?’라는 상상을 해본 적 있을 것이다. 하지만 이런 엘리베이터를 실제로 만들려면 얼마나 대단한 최첨단 건축기술이 필요할지 의문이 들지만 생각보다 답은 가까운 곳에 있을 수 있다. 영국 일간지 데일리메일의 2일(현지시간) 보도에 따르면, 수백년 전 중세 고딕양식이 그 해답이 될 수 있다. 화제가 된 해당 아이디어를 제시한 주인공은 세계적인 건축엔지니어링 컨설팅 업체 아럽(Arup)의 구조 공학자 피터 뎁니로 그의 주장에 따르면, 우주 엘리베이터의 건축 원리는 과거 중세 고딕양식에서 찾을 수 있다. 수백 년 전, 아직 건축기술이 충분히 발전되지 않았던 중세였음에도 불구하고 하늘을 찌를 듯 수십 미터 이상 솟아있는 첨탑이 인상적인 고딕 양식 건축물들은 과연 어떻게 만들어진 것일까? 비밀은 바로 무게중심을 잡아 균형을 유지해주는 이른 바 ‘심벽’(心壁, Core wall)을 얼마나 단단히 구축하느냐에 달려있다. 심벽은 고층 건물 건축의 중심이 되는 벽체인데 인간으로 대입하면 곧게 서있을 수 있도록 지탱해준 척추 뼈에 해당한다. 건물 층수가 높아질수록 지구 중력의 영향을 많이 받고 바람 등에 취약해지기에 이 심벽을 얼마나 단단히 구축할 수 있는가에 건축 성공여부가 달려있다. 여기서 가장 중요한 것은 건물이 세워질 지반에 얼마만큼 깊숙이 그리고 철저히 심벽을 박을 수 있는가이다. 그렇지 않으면 중력을 제대로 이겨내지 못하고 건물의 무게중심이 흔들려 대형사고로 이어지기 쉽다. 따라서 모든 성공적인 고딕 양식 건축물은 넓고 깊은 광범위한 기초 발판을 지반에 구축해 놨다. 이렇게 하면 무게중심이 강력해져 지구중력으로부터 받는 부담을 상당히 감소시킬 수 있다. 현대 마천루 건축에도 적용되는 이 공법은 뎁니의 설명에 따르면, 우주 엘리베이터 건설에도 충분히 적용될 수 있다. 뎁니는 우주 엘리베이터 심벽을 구축하기에 가장 적합한 장소로 북극과 남극 지역을 꼽았다. 그 이유는 지구 중심으로부터 뿜어져 나오는 무시무시한 중력에 가장 영향을 덜 받는 곳이기 때문이다. 그리고 고려해야할 사항은 또 있다. 지구는 가만히 멈춰있지 않고 계속 자전 중이기에 원심력에 의한 중력 가속도를 충분히 계산해줘야 한다. 지상 수백 미터 수준이 아닌 대기권을 넘어서는 건축을 실현해야하기에 이 모든 변수를 생각하지 않으면 곤란하다. 뎁니는 엘리베이터가 도달 할 수 있는 최고점을 약 고도 1만 8,000㎞로 예상한다. 여기와 지구 표면과의 중간 지점에 엘리베이터 중앙 통제 센터 위성을 배치해주면 속도 조절과 안정적인 유지 관리가 가능할 것으로 예측한다. 그렇다면 가장 중요한 엘리베이터 케이블은 어떤 재료로 만들어야할까? 뎁니는 꿈의 나노물질로 불리는 ‘그래핀’이 가장 적합하다고 설명한다. 그래핀은 구리보다 전기가 100배 잘 통하고, 강철보다 200배 이상 단단하며, 다이아몬드보다 열전도성이 2배 높으면서 신축성도 뛰어나 우주의 가혹한 환경에서 잘 견딜 확률이 매우 높다. 한편 데일리메일에 따르면, 일본 5대 건설업체 중 하나인 오바야시(Obayashi Corporation, 大林組)는 뎁니가 제안한 건축공법과 유사한 방식으로 2050년까지 우주 엘리베이터를 완성한다는 계획을 발표한 바 있다. 사진=데일리메일 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

피아식별이 어려운 칠흑 같은 밤, 산길 같은 험한 지역을 걸을 때 시력이 좋지 않은 사람들은 종종 곤란한 상황에 빠지기 쉽다. 그렇다고 커다란 군용 야간투시경을 항상 가지고 다닐 수도 없는 법. 그런데 최근 어두운 밤에도 밝은 대낮처럼 볼 수 있게 해주는 첨단 스마트 콘택트렌즈가 등장할 것으로 알려져 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 미국 미시건 대학교 연구진이 첨단 적외선 센서가 내장된 스마트 콘택트렌즈를 개발 중이라고 19일(현지시간) 보도했다. 연구진의 설명에 따르면, 해당 렌즈는 손톱보다 얇은 크기의 적외선 센서를 기존 콘택트렌즈 사이에 심는 방식으로 만들어진다. 이것이 가능한 이유는 적외선 센서의 재료가 그래핀(graphene)이기 때문이다. 그래핀은 탄소 원자로 이뤄진 얇은 막으로 두께가 0.2nm(100억 분의 2m) 즉, 원자 크기에 불과하다. 반면 전도율은 구리보다 100배, 내구력은 강철보다 200배, 열전도성은 다이아몬드보다 2배 이상 높아 일명 ‘꿈의 나노물질’로 불리며 차기 신소재로 각광받고 있다. 연구진은 이 그래핀에 CMOS(상보형금속산화반도체) 실리콘 이미지 센서를 장착해 원적외선 광센서에 민감히 반응하도록 했다. 즉, 콘택트렌즈 안에 기존 군용 적외선 야간투시경이 들어간 형태로 밤에도 낮처럼 풍경과 사물을 뚜렷이 인식할 수 있다. 기존 콘택트렌즈처럼 시력 보정효과가 유지되는 것은 물론이다. 현재 연구를 주도 중인 미시건대 전기컴퓨터 공학과 충 차오웨이 교수는 “우리는 해당 센서를 새끼손톱만큼 얇게 만드는 기술을 가지고 있다”며 “앞으로 해당 센서를 스마트폰 등의 기기와 연동시키는 쪽으로 개발해 나갈 것”이라고 밝혔다. 자료사진=포토리아　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

피아식별이 어려운 칠흑 같은 밤, 산길 같은 험한 지역을 걸을 때 시력이 좋지 않은 사람들은 종종 곤란한 상황에 빠지기 쉽다. 그렇다고 커다란 군용 야간투시경을 항상 가지고 다닐 수도 없는 법. 그런데 최근 어두운 밤에도 밝은 대낮처럼 볼 수 있게 해주는 첨단 스마트 콘택트렌즈가 등장할 것으로 알려져 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 미국 미시건 대학교 연구진이 첨단 적외선 센서가 내장된 스마트 콘택트렌즈를 개발 중이라고 19일(현지시간) 보도했다. 연구진의 설명에 따르면, 해당 렌즈는 손톱보다 얇은 크기의 적외선 센서를 기존 콘택트렌즈 사이에 심는 방식으로 만들어진다. 이것이 가능한 이유는 적외선 센서의 재료가 그래핀(graphene)이기 때문이다. 그래핀은 탄소 원자로 이뤄진 얇은 막으로 두께가 0.2nm(100억 분의 2m) 즉, 원자 크기에 불과하다. 반면 전도율은 구리보다 100배, 내구력은 강철보다 200배, 열전도성은 다이아몬드보다 2배 이상 높아 일명 ‘꿈의 나노물질’로 불리며 차기 신소재로 각광받고 있다. 연구진은 이 그래핀에 CMOS(상보형금속산화반도체) 실리콘 이미지 센서를 장착해 원적외선 광센서에 민감히 반응하도록 했다. 즉, 콘택트렌즈 안에 기존 군용 적외선 야간투시경이 들어간 형태로 밤에도 낮처럼 풍경과 사물을 뚜렷이 인식할 수 있다. 기존 콘택트렌즈처럼 시력 보정효과가 유지되는 것은 물론이다. 현재 연구를 주도 중인 미시건대 전기컴퓨터 공학과 충 차오웨이 교수는 “우리는 해당 센서를 새끼손톱만큼 얇게 만드는 기술을 가지고 있다”며 “앞으로 해당 센서를 스마트폰 등의 기기와 연동시키는 쪽으로 개발해 나갈 것”이라고 밝혔다. 자료사진=포토리아　　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

■고용노동부 ◇전보△산재예방보상정책국 산재예방정책과장 김왕△서울지방고용노동청 서울강남지청장 송민선△중부지방고용노동청 성남지청장 정진우 ■문화재청 ◇과장급 전보△문화재보존국 유형문화재과장 이경훈△문화재활용국 국제협력과장 박희웅△경복궁관리소장 권석주△국립나주문화재연구소장 이주헌 ■우정사업본부 △우정공무원교육원 기획협력과장 오기호△우정공무원교육원 지원과장 김영일△우정사업정보센터 보험정보과장 김영희 ■한국화학연구원 △감사실장 김상중△그린정밀화학연구센터장 남준현△첨단정밀화학연구그룹장 박종목△정책연구팀장 최호철 ■기초과학연구원(IBS) △나노물질 및 화학반응 연구단 그룹리더 박정영 ■아주대 △기계공학과장 이병옥△교통시스템공학과장 이상수△전자공학과장 오성근△미디어학과장 이경원△물리학과장 안영환△생명과학과장 박상규△대학원 에너지시스템학과장 김기홍△공학대학원 산업시스템공학과장 정명철△박물관장 조성을△공학교육혁신센터장 최윤호△종합인력개발원장 조재형 ■한미약품 △영업총괄본부장 주외환 ■동부증권 ◇임원 선임△상품마케팅실장(상무) 정기왕◇보임△WM지원팀장 양종문△준법감시팀장 강용구△천안지점장 신승욱 ■신한생명 ◇전보△제휴 동부본부장 윤중환△제휴 서부본부장 김민자△잠실지점장 서홍석△대청지점장 김성환△삼다지점장 임평재△반포지점장 양미자△분당TM지점장 김순애△제휴마케팅팀장 이의철

한국에 유학 온 태국 20대 여성 연구자가 환경분야의 우수한 연구성과를 인정받아 박사학위 취득과 동시에 태국 명문대 전임 교수로 임용됐다. 건국대(총장 송희영)는 공과대학 환경공학과 박사과정생인 눔폰 에악타상(29)이 태국 타마사대학교 전임 교수로 임용됐다고 18일 밝혔다. 에악타상은 태국 타마사대와 AIT대학에서 환경공학을 전공하고 2009년 한국으로 유학 왔다. 미생물연료전지를 이용한 황계열 악취제거 기술개발 연구사업에 참여하면서 황산염 환원균주가 만들어내는 생물학적 나노물질의 특성을 밝혀냈고 이를 국제학회와 국제 저명학술지 등에 발표하면서 연구 성과를 인정받았다.

10억분의1을 뜻하는 ‘나노’는 이제 과학은 물론 산업의 전 영역으로 확산되고 있다. 일정 수준 이하로 작아지면 물질은 덩어리로 뭉쳐 있을 때와 전혀 다른 성질을 갖는다. 현재 알려진 물체라도 나노 단위로 제작하면 무한정 새로운 기능을 부여할 수 있다. 불과 10년 전까지만 해도 ‘꿈의 소재’로 불렸던 나노는 이제 휴대전화 부품과 반도체는 물론 각종 소재와 화학물질, 약품에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있다. 현재 나노물질을 만들기 위해서는 일정한 틀 형태인 주형을 만들어 제작하거나, 촉진제를 넣어 금속 결정을 성장시키는 방법이 주로 사용된다. 하지만 이를 실제 제품화하기 위해서는 제작 공정에 사용된 불순물을 제거하거나 과도하게 자란 부분을 깎아내는 등 별도의 공정이 필요했다. 이는 나노제품의 가격을 상승시키는 주원인으로 지목되고 있다. 또 불순문 제거 공정에 사용되는 화학약품은 환경오염의 주범이기도 하다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터와 특성분석센터는 8일 “레고 블록을 조립하듯이 나노입자를 자유롭게 만들어낼 수 있는 기술을 개발했다”고 밝혔다. 연구결과는 네이처의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. KIST 연구팀은 주형이나 성장촉진제를 전혀 사용하지 않고 나노 결정 입자를 하나하나 쌓아서 원하는 모양으로 조합해 나가는 방법을 고안해 냈다. 용기를 만든 뒤 그 안에 가돌륨(Gd)과 세륨(Ce)를 가둔 뒤 압력과 열을 가해 액체와 기체 중간 사이의 독특한 유체를 만드는 방식으로 반응시켜 나노 결정을 자유자재로 결합하고 분해할 수 있도록 한 것이다. 안재평 KIST 특성분석센터장은 “다양한 형태의 3차원 나노물질을 오차 없이 만들어 내는 것은 물론 다시 개별 나노핵으로 순차적으로 분해하는 것도 가능하다”면서 “불순물 없는 다차원 나노물질을 쉽게 제조할 수 있어, 각종 나노 공정에 획기적인 변화를 이끌어낼 것”이라고 설명했다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’로 불리는 ‘그래핀’의 특성을 일반 광학현미경으로 파악할 수 있는 원천기술을 개발했다. 차세대 반도체나 디스플레이 개발을 가속화할 수 있는 획기적인 기술로 주목된다. 이영희(57) 성균관대 에너지과학과 교수팀은 “탄소나노물질인 그래핀 조각의 경계면과 크기의 분포를 일반 광학현미경으로 동시에 관찰할 수 있는 방법을 개발했다.”고 3일 밝혔다. 연구결과는 세계 최고 권위의 과학전문지 ‘네이처’ 최신호에 실렸다. 그래핀은 탄소 원자 한 층으로 구성된 판(板) 형태로 두께는 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ)에 불과하지만 다이아몬드보다 강도(强度)가 세고 전기 전도성이 높은 데다 자유롭게 구부러지는 성질을 가진 물질이다. 현재 전 세계에서 가장 많은 연구비가 투입되고 있는 분야로 꼽힌다. 그래핀은 구리 등의 금속판 위에서 작은 그래핀 조각들을 키우고 이어붙여 디스플레이나 터치스크린, 반도체 등에 사용할 만한 넓이로 합성한다. 그러나 그래핀을 대면적으로 만들면 전기저항이 10배 이상 커져 전기 전도성이 크게 떨어진다. 이는 그래핀 조각들이 서로 맞물릴 때 경계면을 정확하게 살필 수 없어 생기는 5각형, 7각형 모양의 경계면이 전기저항의 원인이 되기 때문이다. 일부 연구진들이 대당 수십억원이 넘는 투과전자현미경으로 경계면 구조를 파악해왔지만 볼 수 있는 범위가 좁다는 한계가 있었다. 이 교수팀은 습도를 조절한 공기를 자외선에 노출시킨 뒤 구리 기판에 위에 놓인 그래핀 조각들에 닿게 하는 방법으로 경계면과 맞닿은 구리 기판을 동시에 산화시켰다. 이 구리 기판은 얇은 그래핀과 달리 일반적으로 널리 사용되는 광학현미경으로도 관측이 가능했다. 이 교수는 “이 기술을 이용하면 광학현미경을 소유하고 있는 중소형 실험실이나 산업체 등에서도 비교적 쉽게 그래핀을 대량 합성할 수 있다.”면서 “경제적인 효과가 큰 기술”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr