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  • 쓸모없는 금속때 ‘녹’으로 그래핀 결합 잡아낸다

    쓸모없는 금속때 ‘녹’으로 그래핀 결합 잡아낸다

    금속은 시간이 갈수록 공기, 수분과 접촉해 산화되면서 표면에 부식생성물을 만든다. 이 금속 부식생성물이 바로 ‘녹’(rust)이다.국내 연구진이 녹을 이용해 ‘꿈의 신소재’ 그래핀의 상태를 진단하는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 권순용 교수, 기계항공 및 원자력공학부 김성엽 교수 공동연구팀은 구리 기판에서 성장시킨 그래핀의 결함을 광학현미경과 전자현미경으로 비교적 간단하게 찾아내는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 그래핀은 탄소 원자 한 층 두께의 얇은 물질로 강철보다 단단하고 열과 전기를 잘 전달하고 유연하기 때문에 투명전극, 에너지용 전극, 차세대 반도체 소재로 주목받고 있다. 문제는 반도체 소자로 활용하기 위해 대면적 그래핀을 만드는 과정에서 다양한 나노 크기의 결함이 나타나는데 이를 찾아내기가 쉽지 않다.일반적으로 대면적 그래핀은 구리 기판 위에 탄소를 기체상태로 만들어 성장시키는 화학기상증착(CVD) 기술로 만드는데 이 과정에서 결함이 발생한다. 이를 찾아내기 위해 기존에는 그래핀 위에 액정(LCD)를 코팅하거나 자외선(UV)를 쪼이는 방식이 있었지만 추가적으로 장비를 사용하기 때문에 번거롭고 비용도 많이 드는 단점이 있다. 연구팀은 그래핀을 공기 중에서 200도 이하로 열처리하면서 나타나는 현상을 관찰하는 간단한 방법을 개발했다. 그래핀에 결함이 있으면 공기 중 수분이 스며들어 구리기판을 산화시키기 때문에 녹이 생긴다. 그 녹자국을 전자현미경으로 촬영해 나노미터 크기로 손쉽게 확인할 수 있다는 것이다. 권순용 교수는 “공기 중 물분자가 그래핀 내에 존재하는 특정 결함 부위에서 분해되고 그 아래 있는 구리를 산화시키는 과정이기 때문에 결함을 쉽게 확인할 수 있는 것”이라며 “이번 연구로 구리 기반 전자소자를 그래핀으로 대체할 수 있는 발판을 마련했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 건강식품 ‘스피룰리나’ 활용… 암세포 90% 파괴

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 건강식품 ‘스피룰리나’ 활용… 암세포 90% 파괴

    SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF 작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해 봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’, ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸속에서 자유자재로 움직이며 상처 난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’을 만드는 데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에든버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는 데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입혀 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것뿐만 아니라 이동경로를 추적하는 데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물 실험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용해 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균 수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스톡] 건강기능식품으로 만든 마이크로 로봇

    [유용하 기자의 사이언스톡] 건강기능식품으로 만든 마이크로 로봇

    SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’ ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌 출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸 속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의 1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸 속에서 자유자재로 움직이며 상처난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’이 만드는데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에딘버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입힌 뒤 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것 뿐만 아니라 이동경로를 추적하는데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물시험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용한 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr
  • 이탈리아 유명 치즈 업체들의 열악한 젖소 사육 환경

    이탈리아 유명 치즈 업체들의 열악한 젖소 사육 환경

    이탈리아에서 가장 유명한 치즈 업체 2곳이 열악한 젖소 사육 환경으로 비판을 받고 있다. 국제 동물복지단체 CIWF(Compassion in World Farming)는 이탈리아 치즈업체인 파르메산, 그라나 파나노에 우유를 공급하는 농장 9곳에서 입수한 영상을 25일 공개했다. 연간 50억 유로의 판매고를 올리는 이들 거대 회사가 50만 마리의 젖소를 사육하는 납품 업체들에 동물 복지 지침을 마련하게끔 조치를 취하라고 압박하는 차원에서다. 영상에는 비쩍 말라 기진맥진한 젖소들이 실내에 갇혀 배설물 속에서 뒹구는 모습이 담겼다. 일부 소들은 다리를 절룩거리기도 했다. CIWF 측은 “공장식 축산 농가에서의 비참한 삶의 모습을 보여준다”며 “이 동물들은 단지 우리가 먹는 파스타에 뿌려 먹는 치즈를 생산하고자 ‘우유 기계’로 취급받으며 극도로 마르고, 혹사당하고 있다”고 비판했다. 영상이 공개되자 치즈 생산자 연합회의 대변인은 “고급 치즈 생산을 위한 사양에는 동물 복지에 대한 개념이 포함되지 않는다. 동물 복지는 제품의 질에는 영향을 주지 않는 요소이기 때문”이라고 인정했다. 그는 그러면서도 “낙농업자들 역시 동물 복지 기준을 신경 쓰고 있으며, 연합회는 현재 최소한의 동물 복지 기준이 준수될 수 있도록 하는 인증 체계를 고안하고 있다”고 주장했다. 사진·영상=Compassion in World Farming/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr
  • 공민지와 홍콩 팬 함께한 ‘니나노’ 플래시몹

    공민지와 홍콩 팬 함께한 ‘니나노’ 플래시몹

    가수 공민지와 홍콩 팬들이 함께한 플래시몹 현장을 담은 영상이 22일 공개됐다. 뮤직웍스 채널을 통해 공개된 영상에는 공민지와 150여명의 팬들이 솔로 데뷔 타이틀곡 ‘니나노’에 맞춰 군무를 선보이는 모습이 담겼다. 소속사에 따르면, ‘니나노’ 플래시몹은 지난 9월 6일 홍콩 침사추이에 있는 홍콩컬쳐센터에서 펼쳐졌다. 초등학생부터 직장인까지 사전 신청을 받은 약 150명의 팬들이 모였다. 플래시몹은 수십 개의 홍콩 주요 매체에서 취재하며 현지에서 화제를 모았다는 후문이다. 사진·영상=MUSICWORKSOFFICIAL/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr
  • 에이즈 원인 차단할 기술 나왔다

    에이즈 원인 차단할 기술 나왔다

    성적 접촉이나 수혈, 혈액을 원료로 해서 만든 각종 약물로 인해 감염되는 ‘후천성 면역결핍 증후군’, 일명 에이즈는 감염되면 인체 면역력이 저하돼 각종 감염증과 종양으로 인해 사망하는 질병이다.최근에는 에이즈의 원인인 HIV바이러스를 강하게 억제할 수 있는 치료제가 개발돼 만성질환이라는 개념으로 바뀌고 있지만 완치는 불가능하고 현재 나와있는 치료제들을 장기복용할 경우 부작용도 상당하다. 카이스트 생명화학공학과 박현규 교수팀이 RNA분해효소 활성을 찾아내는 새로운 기술을 개발해 신개념의 에이즈치료제 개발의 단초를 마련하는 연구결과를 냈다. 연구팀의 이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 나노분야 국제학술지 ‘나노스케일’ 14일자 표지논문에 실렸다. HIV바이러스는 역전사 반응의 특성을 갖는 레트로 바이러스로 RNA가 DNA로 변하는 특성을 갖고 있다. 이 과정에서 RNA 분해효소가 개입되는데 이를 막는 것이 관건이다. RNA 분해효소의 활성을 막는다면 HIV바이러스의 발현을 막을 수 있다는 말이다. 이에 RNA 분해효소의 활성정도를 빠르게 검출해 내야 하는데 현재 나와있는 기술들은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 시간도 오래걸리고 검출효율이 낮다는 단점이 있다.연구팀은 ‘헤어핀 자기조립 반응’이라는 신호증폭 반응을 이용해 RNA 분해효소의 활성을 효과적으로 분석하는 기술을 개발했다. 헤어핀 자기조립 반응 기술은 검출신호를 증폭시켜 RNA 분해효소가 미량만 있더라도 쉽게 검출할 수 있도록 돕는다. 실제로 연구팀은 이 기술을 활용해 최근 에이즈 치료제 후보물질로 주목받고 있는 ‘RNase H 활성저해제’를 손쉽게 찾아내는데 성공했다.  또한, 본 기술을 통해 에이즈 치료제로서 잠재성을 갖는 RNase H 활성 저해제를 효과적으로 선별할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 기술은 향후 다른 효소 활성 검출 기술 개발로 확장될 수 있으며, 효소 관련 질병 치료 연구에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 부산대 국제공동연구팀, 물에서 고효율 수소생산 기술 개발

    부산대 국제공동연구팀, 물에서 고효율 수소생산 기술 개발

    수소를 물에서 적은 전력으로도 많은 양을 추출할 수 있는 기술이 국내 연구진이 주도한 국제공동연구팀에 의해 개발됐다.부산대는 기계공학부 김용태 교수와 미국 아르곤국립연구소 네나드 마르코비치 박사가 주축이 된 국제공동연구팀이 물을 전기분해해 수소를 생산하는 수전해(水電解·water electrolysis) 과정에서 전력 소비 효율을 극대화하는 최적의 전극 구조를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 수전해 기술은 순도 100%에 가까운 수소를 추출하고 부산물로는 산소만을 배출하는 친환경적인 기술이라는 점에서 미래 수소 생산의 가장 유력한 방식으로 손꼽힌다. 그러나 전극에서 느린 반응 때문에 이론치보다 훨씬 높은 전력을 소비하는 것이 문제로 고효율전극을 개발 필요성이 대두했다. 실제 수소를 생산하는 캐소드(cathode·전자가 방출되는 전극)보다 상대 전극인 산소를 발생하는 애노드(anode·산화 반응이 진행되는 전극)에서의 반응 속도가 월등히 느려 애노드 전극에 대한 효율 개선이 시급한 문제였다. 김 교수가 참여한 국제연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 전기화학적 탈합금 방식으로 3차원의 나노다공성 전극 구조를 만들었다. 이 전극 구조는 전하 전달의 고속도로 구실을 해 적은 전력으로도 고효율의 결과를 낼 수 있는 것으로 확인됐다. 또 기존에는 전극 설계에서 중요하게 고려하지 않았던 전자전도도가 고전류 밀도에서는 핵심 인자로 작용하는 것을 세계 최초로 규명했다.학계에서는 이번 연구결과는 기존의 전극 설계 개념을 완전히 뒤바꿀 수 있는 획기적인 아이디어로 평가하고 있다. 이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)지 11월 13일 자에 소개됐다. 김 교수는 “이 기술은 수소를 생산할 때 큰 비용이 드는 전력 문제를 해결할 수 있다는 점에서 의의가 있다”며 “수전해뿐만 아니라 수소 연료전지 등 인접 분야에도 적용이 가능하다”고 말했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr
  • ‘마녀의 법정’ 정려원, 물오른 능청 연기..진지부터 요염까지 “이듬파탈”

    ‘마녀의 법정’ 정려원, 물오른 능청 연기..진지부터 요염까지 “이듬파탈”

    ‘마녀의 법정’ 정려원이 독보적인 능청 연기로 찰떡 캐릭터를 표현했다.KBS 2TV 월화드라마 ‘마녀의 법정’에서 독종 마녀 에이스 검사 마이듬 역을 맡은 정려원이 진지함과 엉뚱함을 오가며 극의 흐름을 이끌고 있는 것. 지난 20일 방송된 ‘마녀의 법정’ 13회에서 형제호텔의 킹덤이 조갑수(전광렬 분)의 로비 공간이란 사실이 드러나면서 확실한 증거를 찾기 위해 나서는 이듬의 모습이 그려졌다. 2004년 청운각 성 접대 사건의 피해자인 진설희의 동생 진연희(조우리 분)가 위장 잠입을 통해 녹취해 온 내용 속 조갑수를 잡을 중요한 단서인 동영상을 찾기 위해 조갑수의 경호원 김동식(박두식 분)에게 접근한 것. 이듬은 민부장(김여진 분), 연희와 작전을 짜던 중 자신에게 이성을 넘어오게 하는 남다른 스킬이 있다며 자신감을 드러냈다. 이듬은 바에서 동식 근처에 앉아 게슴츠레한 눈빛과 느끼한 미소를 지어 보이며 윙크와 요염한 포즈를 취해 보이는 등 마이듬표 유혹 스킬을 선보였다. 하지만 오히려 이상한 사람 취급을 당했고 이는 연희가 동식에게 접근할 기회로 이어졌다. 이후 모든 작전이 들통나며 이듬은 위험에 처했지만 여진욱(윤현민 분)의 도움으로 위기를 모면하며 결국 동영상을 얻어냈다. 이처럼 정려원은 사건을 대하는 진중하고 근성 있는 태도 이면에 이듬의 엉뚱하고도 코믹한 모습을 능청스럽게 소화하며 극의 재미를 선사했다. 특히 상대 반응에 전혀 아랑곳하지 않고, 자신감에 가득 찬 태도로 천연덕스럽게 마이듬표 유혹 스킬을 선보일 때는 마이듬을 더욱 마이듬스럽게 그리며 시청자들을 ‘이듬파탈’ 매력에 빠져들게 했다. 정려원은 이듬의 뻔뻔하고 능청스러운 모습은 물론 나노급 감정 열연까지 매회 완성도 높은 연기력을 선보이며 극에 완전히 녹아든 모습을 보인다. 이런 정려원의 한계 없는 연기 스펙트럼에 극의 몰입도도 한껏 높아진 상황. 엔딩에서 맞이한 마이듬의 듬직한 미소는 21일 방송되는 ‘마녀의 법정’ 14회 역시 정려원의 사이다 활약을 기대하게 했다. 한편 정려원의 하드캐리 열연이 돋보이는 KBS 2TV 월화드라마 ‘마녀의 법정’은 종영까지 단 3회만을 앞두고 있다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr
  • [장수철의 생물학을 위하여] 자연의 능력자, 탄소

    [장수철의 생물학을 위하여] 자연의 능력자, 탄소

    탄소는 극과 극이다.탄소로만 만들어진 물질 중 다이아몬드는 아주 비싸지만 흑연은 상대적으로 싸다. 탄소는 지구 전체로 보면 0.08% 정도로 그리 친숙하지 않은 망간이나 타이타늄보다도 적을 정도로 아주 미비하다. 탄소는 지구에는 조금밖에 없지만 인간과 생물에게는 상당히 많은 편이다. 생물에게 가장 중요한 것은 삶인데 탄소는 상당히 다양한 분자들을 합성시켜 매우 다양한 생명 현상에 관여한다. 물질을 구성하는 원자는 자신의 바깥 궤도에 최대 8개의 전자를 채우려고 한다. 탄소는 바깥 궤도에 4개의 전자를 갖고 있기 때문에 상대 원자가 전자 하나씩 제공한다면 최대 4개의 원자와 결합이 가능하다. 전자를 하나씩 가진 수소 원자 4개가 탄소 원자 하나와 전자를 공유하면 메탄(CH₄) 분자가 만들어진다. 탄소 원자가 두 개라면 탄소끼리의 결합을 제외하고 각각의 탄소에 3개씩의 수소 원자가 결합하여 에탄(C₂H₆)을 만들 수 있다. 탄소의 숫자를 늘리면 프로판, 부탄 등 끝없이 이어지는 다양한 분자를 만들 수 있다. 게다가 탄소의 수가 4개 이상이면 동일한 수의 탄소와 수소로 구성된 분자 중에서 일부는 탄소끼리의 결합 일부가 가지를 형성할 수 있어 또 다른 구조와 성질을 나타낼 수 있다. 여기에 질소와 산소, 황, 인 등 원자로 다양한 조합을 만들어 더하면 알코올, 아세트산을 포함한 각종 유기산, 글리신, 시스테인 등을 포함하는 아미노산, ATP와 DNA를 포함하는 핵산과 글리세롤을 포함하는 지질 등 헤아릴 수 없을 정도의 생물 분자를 만들 수 있다. 포도당, 과당, 설탕, 유당 등 수 많은 종류의 당, 다양한 크기와 모양의 지방산, 인지질, 아미노산 등도 합성이 가능하다. 이들을 재료로 생물체 내에서 녹말, 셀룰로오스 같은 탄수화물, 지질, 천문학적 숫자의 각종 단백질, 핵산, 그리고 여러 비타민까지 우리 몸을 구성하는 중요한 분자들이 무궁무진하게 만들어진다.탄소의 다양성은 여기서 끝나지 않는다. 완전히 동일한 종류와 수의 원자들로 구성되어 동일한 생김새로 보이는 분자들임에도 불구하고 비대칭탄소 덕분에 서로 포개지지 않고 마치 거울을 마주 보는 듯한 구조를 가진 분자들도 있다. 이들을 빛의 회전이나 원소들의 비대칭 탄소와의 상대적 배열에 따라 R과 S 그리고 L과 D 등으로 구분되는데, 이들은 전혀 다른 기능을 한다. 기관지 근육을 이완시켜 천식이 있는 사람들의 호흡을 돕는 알부테롤은 두 가지의 거울상 중에서 R 형태만 효과가 있다. 반대로 염증에 동반되는 통증을 완화하는 소염진통제로 S이부프로펜은 효과가 있지만 R이부프로펜은 전혀 효과가 없다. 과학자들은 자연의 능력자 탄소의 특성을 꾸준히 밝혀 왔다. 더불어 많은 탄소의 능력을 이용하기 위한 시도를 해 왔다. 생물학자들은 사람의 유전자를 대장균에 삽입하는 유전자 재조합과 병원균과의 싸움을 위한 단일클론 항체 생산 등을 성공적으로 해내고 있다. 이런 시도는 PET, OLED, 플러렌, 나노튜브 등 생명과학 바깥의 영역에서도 성과를 내고 있다. 인간을 구성하는 물질 중 탄소가 물을 구성하는 수소와 산소 다음으로 많다는 것은 우리에게 많은 것을 생각하게 한다. 그중 하나가 탄소는 다른 물질들과 결합하여 생명 현상을 유지하는 많은 물질을 만들어 낼 수 있는 것이다. 탄소처럼 인간도 다양한 사람과 관계를 맺으면서 더 나은 세상을 만들어 나갈 수 있다. 너와 나를 구분 짓기보다 서로 손을 맞잡을 때 새로운 관계망이 형성된다. 이 관계망은 세상을 세상답게 만들어 나가는 역할을 한다. 많은 사람들이 서로 만나고 직업과 가치관, 종교나 인종에 구애 받지 않고 서로의 생각을 나누는 합종연횡의 사회 속에서 여러 가능성을 만들어 낼 수 있지 않을까? 아마도 자연스레 다양한 영역의 융합과 복합이 이루어질 것이고 다양성을 전제로 해 서로를 이해할 수 있는 건강하고 발전된 사회가 만들어질 것 같다.
  • 버려지는 내 체온으로 스마트폰 충전한다고?

    버려지는 내 체온으로 스마트폰 충전한다고?

    사람 체온 모으면 116W·잠잘 땐 75W 하루에 전구 18개 켤 만큼 에너지 생산 # 2025년 11월 어느 날 오전 7시 직장인 김기상씨는 스마트 알람시계가 요란하게 울리며 ‘오늘 서울·경기지역 폭우가 예상되니 우산 챙겨 가세요’라는 소리를 들으며 일어났다. 침대에서 겨우 몸을 일으켜 바로 옆 스마트 체중계에 올라가자 ‘1주일 전보다 2㎏이 늘고 체내 칼슘이 부족한 것 같습니다’라고 알려 준다. 요 며칠 계속 야근을 하며 대충 패스트푸드로 저녁을 때웠던 것이 원인인 것 같다. 씻고 나서 스마트 거울 앞에 서니 오늘 날씨에 맞는 옷차림을 코디해 줘 서둘러 챙겨 입고 집을 나선다. 영화 속에서나 가능한 장면이 첨단 기술의 발달로 조만간 현실이 될 것이라고 전문가들은 전망하고 있다. 다양한 스마트 기기들이 증가하고 이것들이 하나로 통합해 운영되는 사물인터넷(IoT) 기술이 발달하면서 점점 편한 세상이 되고 있어서다. 그러나 편리한 삶 뒤에는 중요하게 해결해야 할 문제가 있다. 바로 기기를 작동시키기 위한 배터리 문제다.# 올해 5월은 기상청이 1973년 전국 단위 기상관측을 시작한 이래 가장 더운 5월로 기록됐다. 지난 5월 전국 평균기온은 18.7도로 평년(17.2도)보다 1.5도 높았으며 이런 5월 최고 평년기온 기록은 2014년부터 해마다 경신되고 있다. 5월 말이 되면 30도가 넘는 폭염이 발생하는 것이 당연하게 받아들여질 정도로 한반도의 여름은 빨라지고 있다. 지구온난화로 인한 더운 여름, 추운 겨울이 잦아지면서 전력 사용량도 늘고 있다. 특히 갑작스러운 전력수요 증가로 인해 발생할 수 있는 대규모 정전 사태인 ‘블랙아웃’은 걱정거리가 되고 있다. 근본적인 원인은 지구온난화로 인한 기후변화라는 데 공감하고 많은 나라들이 석유, 석탄 같은 화석연료 중심 에너지 시스템을 바꾸기 위한 대안으로 원자력에 주목했다. 잦은 국제유가 불안정도 안정적으로 에너지를 공급할 수 있는 원자력을 현실적 대안으로 부상하게 만들었다. 그러나 2011년 일본 후쿠시마 원전사고 이후 대중의 방사능 안전에 대한 우려 때문에 원전 증설에 선뜻 나서지 못하고 있다. 국내에서도 새 정부가 들어서면서 ‘탈(脫)원전’이 뜨거운 이슈로 부상했다.이런 두 가지 장면의 교차는 과학계로 하여금 ‘에너지 하베스팅’, 이른바 ‘에너지 수확’ 기술에 주목하게 만들었다. 에너지 하베스팅 기술은 ‘꺼진 불도 다시 보자’는 불조심 구호처럼 ‘다 쓴 에너지도 다시 보는’ 기술이다. 단순히 에너지 사용을 줄이고 절약하는 것이 아니라 버려지는 에너지를 모아서 다시 사용 가능한 에너지원으로 만드는 기술이다. 이 때문에 에너지 하베스팅은 2015년 미국 MIT 공대의 ‘미래 10대 유망기술’, 미국 과학잡지 파퓰러 사이언스의 ‘세계를 뒤흔들 45가지 혁신 기술’로 선정된 이후 매년 주목할 만한 기술 중 하나로 꼽히고 있다. 에너지 하베스팅 기술의 개념은 비교적 간단하다. 여름철에 많이 사용하는 선풍기는 전기에너지를 운동에너지로 바꿔 날개를 회전시켜 시원한 바람을 만든다. 선풍기가 돌아가면서 소음과 진동, 열이 발생하는데 이것들은 풍력에너지 이외에 사실상 버려지는 에너지다. 자동차 역시 휘발유나 디젤, 액화천연가스(LNG) 같은 화석에너지가 운동에너지로 전환되면서 움직이는데 이 과정에서도 사용되지 않고 사라지는 에너지가 상당하다. 사람은 음식을 먹고 얻은 화학에너지를 활동에너지로 바꾸는데 하루 종일의 생활을 모두 전기에너지로도 바꿀 수도 있다. 일단 체온을 모두 모으면 116W(와트), 잠 잘 때 75W, 책을 보거나 가벼운 운동을 할 때 19W, 심한 운동을 하거나 어려운 일을 할 때 700W 등 하루 종일 사람이 만들어 내는 에너지는 1090~1100W 정도로 알려져 있다. 이 정도의 에너지는 전구 18개를 켤 수 있다. 이처럼 우리가 의식하지 못하는 사이에 사라지는 에너지를 잘 모아 재활용할 수 있도록 하는 것이 에너지 하베스팅 기술이다. 처음에는 전기 공급이 어려운 오지에 있는 장비나 우리가 일상생활에서 자주 사용되는 소형 전자장비를 배터리 교체 없이 지속적으로 작동시킬 수 있는 방법으로 탄생한 개념이다.에너지 하베스팅은 에너지를 얻기 위해 사용되는 방법과 소자에 따라 다양하게 구분된다. 대표적인 기술은 ▲압전 방식 ▲열전 방식 ▲전자기유도 방식 ▲광전 방식이다. 에너지 하베스팅 기술로 가장 먼저 개발된 것은 광전 방식이다. 빛을 전기에너지로 전환시키는 이 방식은 1954년 미국 벨 연구소가 에너지 하베스팅 개념을 처음 만들었을 때 나온 기술이다. 이 방식은 알베르트 아인슈타인이 처음 발견한 광전효과를 이용한 것이다. 금속이 고에너지 전자기파를 흡수하면 전자를 내보낸다는 광전효과를 이용한 에너지 하베스팅 기술은 바로 태양전지 기술이다. 이 때문에 태양전지 기술은 에너지 하베스팅 기술인 동시에 신재생 에너지 기술로 분류된다. 현재 가장 많이 연구되고 있는 기술은 압전 방식이다. 1880년 프랑스 과학자 퀴리 형제가 발견한 압전 효과를 이용한 기술이다. 어떤 물질은 기계적 압력을 가하면 양전하와 음전하로 나뉘는 유전적 분극이 일어나면서 물질의 표면 전하밀도가 변해 전기가 흐르는 압전효과가 나타난다. 압전 방식의 에너지 하베스팅 기술은 ‘압전 소자’라는 장치에 압력을 가해 전기를 만들어 내는 에너지 생산방식이다. 프랑스의 다국적 기업인 슈나이더 일렉트릭이 2013년 프랑스 파리 마라톤대회에서 선보인 ‘페이브젠’이란 시스템이 대표적인 압전 방식의 에너지 하베스팅이다. 당시 슈나이더 일렉트릭은 파리 마라톤 결승지점 부근에 압전 타일 176개를 설치해 3만 7000명의 참가자들이 밟고 지나가면서 만든 전기를 축전지에 담아 인근 학교에서 사용할 수 있도록 했다. 또 일본 도쿄역 개찰구 바닥에도 압전 소자가 설치돼 승객들이 밟을 때 생기는 압력과 진동을 전기에너지로 바꿔 개찰구의 각종 전기기기를 작동시키고 있다. 리모컨이나 스위치 같은 소형 전자기기에 압전 소자를 설치하면 압력 에너지가 전기 에너지로 전환되면서 TV나 오디오, 에어컨 등을 작동시킬 수 있게 된다. 건전지가 필요 없는 리모컨이 가능하다는 것이다. 열전 방식은 버려지는 폐열에서 전기를 얻는 기술이다. 금속 같은 전도체에서 한쪽에 열을 가하면 다른 부분과 온도 차가 생기면서 전기가 발생하는 열전 현상을 이용하는 것이다. 자동차 엔진이나 각종 전자제품 속 전기 기판에서는 쓸모없는 열이 발생하는데, 여기에 열전 소자를 설치하면 전력을 얻을 수 있게 된다. 지난해 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단에서는 사람의 체온으로 전기를 만들어 각종 웨어러블 기기를 충전할 수 있는 열전 소재를 개발하기도 했다. 또 카이스트 전기및전자공학과 연구진은 가로, 세로 각각 10㎝ 크기의 밴드형 열전 소자를 개발해 외부 기온과 체온과의 차이에서 발생하는 열을 이용해 반도체 칩을 구동할 수 있는 약 40mW(밀리와트)의 전력을 생산할 수 있게 했다. 윗옷 크기로 만들면 약 2W의 전력을 만들 수 있기 때문에 휴대전화 사용도 가능하다. 전기가 자기장을 발생시키고, 자기장이 전기를 발생시킬 수 있다는 전자기 유도법칙을 이용한 에너지 하베스팅도 주목받고 있는 기술 중 하나다. 전자기 방식은 미세발전기를 만들어 진동 같은 주기적인 움직임이 발생하는 기계 장치에 설치해 자기변화를 이끌어 내 전기를 발생시킨다. 배터리 없이 사람이 팔을 앞뒤로 흔드는 진동으로만 시계를 작동시키는 ‘오토매틱’ 시계가 전자기 방식을 이용한 에너지 하베스팅 기기다. 이 밖에도 전파를 이용한 RF(radio frequency) 방식과 식물 플랑크톤 같은 미세조류의 신진대사 에너지를 활용하는 방식 등 다양한 에너지 하베스팅이 연구되고 있다. 에너지 하베스팅 기술 연구는 유럽과 미국을 중심으로 활발히 연구되고 있다. 영국 시장조사기관인 아이디테크엑스(IDTechEx)는 전 세계 에너지 하베스팅 시장 규모가 2022년 52억 8070만 달러(약 5조 8932억원)에 달할 것으로 전망했다. 전문가들은 “에너지 하베스팅 기술은 스마트시티나 IoT 활성화를 위해 반드시 필요한 기술”이라며 “미세한 주변 환경의 변화를 감지해 에너지 전환 효율을 높이는 것이 가장 우선 해결해야 할 문제”라고 지적한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 버려지는 양파껍질로 전기를 만든다고?

    버려지는 양파껍질로 전기를 만든다고?

    요리에 많이 쓰이는 양파. 껍질은 물에 젖으면 보기도 좋지 않고 처리하기도 귀찮다. 그런데 이런 쓸모없는 양파껍질을 이용해 전기를 만드는 기술을 국내 연구진이 개발해 주목받고 있다.포스텍 화학공학과 김진곤 교수, 산딥 마이티 박사와 인도 카락푸르공대 카투아 교수 공동연구팀은 화학처리가 필요치 않는 양파껍질로 전기를 만들 수 있는 압전소자를 개발하는데 성공했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노에너지’ 최신호에 발표됐다. 눈을 깜박이거나 걸음을 걷거나 뛰는 등 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 압전소자 기술은 대표적인 에너지 수확기술로 차세대 에너지원으로도 주목받고 있는 분야다. 문제는 압전소자를 만들 때 필요한 물질이 환경과 인체에 유해하다는 것이다. 연구팀은 셀룰로스 섬유질로 구성된 양파껍질을 이용해 인체는 물론 환경에도 무해하며 효율까지 높은 압전소자를 개발했다. 연구팀은 양파껍질을 이루고 있는 셀룰로스 섬유질이 균일하게 정렬돼 있어 압전효과를 내기 쉽다고 판단했다. 실제로 양파 껍질을 소자 제작에 사용해 에너지를 만들어 낼 수 있다는 것을 확인하고 적은 움직임만으로도 전기를 생산할 수 있을 만큼 민감하고 내구성도 뛰어다는 사실을 발견했다.김진곤 교수는 “이번 연구는 환경오염을 시키지 않는 천연 원료 그 자체로도 전력 생산이 가능한 발전 소자를 개발했다는데 큰 의미가 있다”라며 “웨어러블 기기와 같은 차세대 디바이스 에너지 공급원 개발 기반이 될 수 있도록 업그레이드 시킬 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금]

    ●신장암 발병 새로운 메커니즘 발견 서울대 생명과학부 김재범 교수와 서울대병원 곽철 교수, 삼성서울병원 남도현 교수 공동연구팀은 지방 합성으로 인한 세포주기 이상으로 인해 신장암이 발병하고 전이될 수 있다는 사실을 발견해 분자생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀룰러 바이올로지’ 11월호에 ‘주목할 만한 연구논문’으로 실렸다. 이번 연구는 신장암 진단 및 항암치료제 개발에 새로운 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다. ●초정밀 광학렌즈용 절삭기술 개발 한국생산기술연구원(원장 이성일) IT융합공정그룹 최영재 그룹장 연구팀은 국내 처음으로 700나노미터(㎚) 이하 미세패턴을 가공할 수 있는 초정밀 광학렌즈용 절삭가공 원천기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 1㎚ 움직임까지 제어가 가능한 절삭가공장치를 개발해 미세패턴을 만들어 낼 수 있게 됐다. 이번 기술은 가상 및 증강현실 기기, 자율주행 자동차용 적외선 카메라, 헤드업 디스플레이 등 다양한 스마트 기기에 활용될 것으로 보인다. ●식물 환경 스트레스 대응 유전자 발견 연세대 시스템생물학과 김우택, 양성욱 교수 공동연구팀이 다양한 환경 스트레스를 감지해 변형된 단백질을 제거하거나 원상태로 돌리는 메커니즘을 만들어 내는 유전자를 발견했다고 14일 밝혔다. 이번 연구는 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 연구팀은 세포 안에서 기능이 상실된 변성 단백질을 제거해 다양한 환경스트레스에 대응해 식물의 생존력을 높이는 핵심유전자를 발견하고 그 원리를 찾아냈다. 이번 연구로 가뭄에 강한 벼, 고온에 강한 배추나 상추 등 다양한 신기능성 작물 개발이 가능해질 것으로 보인다.
  • 대형 개발 호재 풍부한 ‘아산 배방 우림필유’ 주목

    대형 개발 호재 풍부한 ‘아산 배방 우림필유’ 주목

    가을 분양 대전이 본격화되면서 정부의 강력한 부동산 정책 규제를 적용받지 않는 규제 프리 지역의 신규 아파트가 주목을 받고 있다. 서울과 수도권 등 규제 대상 지역에 비해 대출 규제가 낮은데다 대형 개발호재와 신규 교통망 개통, 학세권 등 내집 마련을 위한 핵심 요소까지 두루 갖춘 지역 아파트들이 나오면서 실수요자들의 관심이 뜨겁다. 8·2 부동산 대책에 따르면, 청약조정지역과 투기과열지구 등 부동산 규제지역 내에서는 청약통장 가입 기간 2년 이상, 거주 기간 1년 이상 요건을 갖춰야 1순위(당해지역) 자격이 주어진다. 또 전용면적 85㎡ 이하 중소형 아파트는 100% 가점제를 통해 공급된다. 이러한 가운데 교통망과 명품학군, 생활인프라와 대형 개발호재까지 갖춘 아산 배방 우림필유가 실수요자들 중심으로 주목을 받고 있다. 아산 배방 우림필유 아파트는 전용면적 59㎡~84㎡, 지하 2층~최고 24층 높이의 총 19동 1750세대로 구성되며 실수요자에게 인기가 높은 소형 876세대를 1차로 공급한다. 특히 3.3㎡ 당 500만원대로 공급하고 발코니확장을 무료로 진행해 실소비자들의 내 집 마련의 기회를 제공한다. SRT 천안아산역 개통으로 서울 강남까지 30분대에 접근이 가능해진 아산시에 위치한 이 아파트는 전철 1호선 배방역과 인접해 있다. 또 21번 국도, 45번 국도, 경부고속도로, 천안아산고속도로(예정), 배방-탕정간도로, 배방-음봉간도로 등 각 지역 어디로든 빠르게 연결되는 사통팔달의 광역교통망을 보유하고 있다. 명품 학군도 주목할 만하다. 단지 인근에는 도보로 통학이 가능한 우수한 교육환경을 갖췄다. 배방 초·중·고교, 아산북수초, 모산초, 모산중(예정)이 있고 단지 내에 아이들의 감성과 인성을 높여줄 오감 어린이놀이터와 테마광장이 조성된다. 단지 인근에 지어지는 대규모 월천체육관(수영장)과 아산터미널 복합쇼핑몰, 멀티플렉스 영화관, 배방복합행정시설, 이마트, GS마트, 시립도서관, 대형 병원, 우체국, 농협, 기업은행 등 편리한 원스톱 생활편의시설을 갖추고 있다. 배방산과 화룡천, 창터 도랑천 등이 인접해 쾌적한 주거환경을 누릴 수 있다. 특히 아산 배방 우림필유는 아산 지역 최초로 SK텔레콤의 IoT(사물인터넷) 시스템이 구축됐다. 주민은 단지 내를 걸으면서 자유롭게 와이파이를 이용하고, 보안등과 CCTV가 합쳐진 스마트 보안등으로 아이들을 지켜볼 수 있다. 또 밖에서도 가스, 보일러, 조명, 가전제품을 제어하고 집 안에선 음성으로 가전제품을 켜거나 끌 수 있는 최첨단 스마트 아파트 단지다. 단지 주출입구에는 고품격 문주를 설치해 배방의 랜드마크 아파트로 조성하며 일조량과 채광을 고려한 4-Bay와 공간 효율성을 위해 다용도실 등 혁신평면 설계를 적용했다. 특히 통풍을 고려한 전세대 남향위주 및 판상형 구조로 단지가 배치되며 각 동별 거리가 넉넉하고 규모가 다른 공원형 테마파크가 조성된다. 골프연습장과 헬스센터, 맘스카페 등 입주민을 위한 편의시설도 풍부하다. 대형 개발 호재도 풍부하다. 아산신도시와 아산탕정 디스플레이시티, 삼성 나노시티 등의 개발호재와 세계 최대 규모 삼성디스플레이 OLED 공장 건설 중으로 유입인구가 늘어나고 있고, 공급 가격은 주변시세 대비 합리적인 것이 장점이다. 홍보관 오픈 시 푸짐한 상품도 준비되어 있어 홍보관 방문객 전원에게 선물을 증정한다. 아산 배방 우림필유 주택홍보관은 충청남도 아산시 배방읍 공수리 근처에 위치하고 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr
  • 지구온난화 주범 이산화탄소를 쓸모있는 메탄연료로 바꿔요

    지구온난화 주범 이산화탄소를 쓸모있는 메탄연료로 바꿔요

    지구온난화와 기후변화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소를 쓸모 있는 메탄연료로 바꿔주는 광촉매 기술을 국내연구진이 개발했다.카이스트 화학과 송현준 교수와 목포대 남기민 교수 공동연구팀은 탄산수에 포함된 이산화탄소를 태양광을 이용해 99% 순도의 메탄연료로 변환시키는 금속산화물 광나노촉매를 개발하는데 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7일자에 실렸다. 태양광은 차세대 에너지 원으로 주목받고 있지만 날씨의 영향을 많이 받는다는 단점이 있다. 이 때문에 많은 과학자들이 태양광 에너지를 메탄이나 바이오 연료 등 화학에너지로 직접 변환해 저장이나 이용측면에서 용이하게 만드는 연구를 진행 중에 있다. 특히 태양광으로 이산화탄소를 쓸모있는 연료로 변환시키는 기술이 주목받고 있는데 이산화탄소는 매우 안정적인 물질이기 때문에 변환이 쉽지 않다. 연구팀은 선크림에 주로 쓰이는 아연산화물 나노입자를 합성한 뒤 표면에 구리산화물을 단결정으로 성장시켜 콜로이드 형태의 아연-구리산화물 혼성 나노구조체를 만들었다.구리산화물은 빛을 받으면 높은 에너지를 가진 전자를 만들어 탄산수에 녹아있는 이산화탄소를 메탄으로 손쉽게 바꿔주는 역할을 한다. 아연산화물도 빛을 받으면 전자를 만들어 구리산화물로 전달해주기 때문에 나뭇잎에서 일어나는 광합성현상과 유사한 원리로 반응시간을 오래 유지할 수도 있다는 장점이 있다. 일반적으로 수용액에서 반응실험을 할 경우 이산화탄소에서 99%의 순수한 메탄을 얻을 수 있다. 송현준 교수는 “태양광을 이용한 이산화탄소의 직접 변환 반응의 상용화에는 많은 시간이 필요하지만 이번 연구에서처럼 나노 수준의 촉매 구조의 정밀한 조절은 광촉매 반응의 효율과 시간을 단축시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 경기 ‘6번째 테크노밸리’ 유치 양자대결

    경기 ‘6번째 테크노밸리’ 유치 양자대결

    북부와 동부권 세대결 구도로… 道, 13일 사업지 후보 선정 두 번째 경기북부테크노밸리 후보지 선정일이 1주 앞으로 다가온 가운데 3곳이었던 경합 후보지가 구리·남양주시와 양주시 2개 그룹으로 압축됐다. 의정부시가 6일 유치 신청을 전격 철회했기 때문이다.경기도는 오는 13일 지역에서는 6번째, 경기북부에서는 2번째 테크노밸리 사업지를 선정한다고 이날 밝혔다. 시·군 참여도(30점), 입지 우수성(30점), 사업 추진의 신속성과 용이성(30점), 개발구상(10점) 등 4개 항목을 종합평가해 선정한다. 테크노밸리는 경기도가 추진 중인 첨단 산업단지 조성사업이다. 미래 성장을 이끌 정보통신(IT)·바이오(BT)·문화(CT)·나노(NT) 업종의 혁신 클러스터를 구축해 지역별 자족 기반을 마련하는 게 목표다. 의정부는 이날 안병용 시장이 긴급 기자회견을 열어 유치 신청을 철회하고 양주시를 지지하기로 했다. 안 시장은 “남양주시가 구리시를 지원하는 상황이라, 양주시 유치가 희망적이지 않다. 경원선축 유치를 위해 의정부 여건보다 유리한 양주시를 지지하기로 했다”고 밝혔다. 안 시장은 의정부 후보지였던 경원선 녹양역 우정마을에는 의정부법원과 검찰청 유치를 포함한 새로운 도시개발 방안을 모색하겠다”고 덧붙였다. 반면 경기동부권시장군수협의회가 7일 구리·남양주 유치를 지지하는 선언을 할 예정이어서 북부 대 동부권 대결 양상을 보이고 있다. 남양주시와 공동 유치전에 나선 구리시는 사노동 일대 21만 9000여㎡와 인접한 남양주시 퇴계원 일대 7만 2000여㎡ 등 합계 29만 2000여㎡를 후보지로 제안했다. 구리도시공사와 남양주도시공사가 공동 참여해 도시개발사업으로 진행한다. 양주시는 남방동·마전동 일대 55만 5000여㎡를 후보지로 내세웠다. 양주시가 40% 지분으로 참여해 도시개발사업과 산업단지개발사업으로 병행하는 방식이다. 지자체들은 테크노밸리 유치에 사활을 걸고 있다. 테크노밸리를 유치하면 지역경제에 큰 도움이 되고 단체장의 치적 홍보가 되기 때문이다. ‘한국판 실리콘밸리’로 불리는 판교테크노밸리 내 1306개 입주기업들의 연간 매출은 지난해 기준 77조 4000여억원으로, 경기도 지역내총생산(GRDP)의 22%를 차지한다. 부산시 78조원, 인천시 76조원인 GRDP와 비슷하다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr
  • 나노 입자 뜨겁게 달궈 암세포 파괴한다

    나노 입자 뜨겁게 달궈 암세포 파괴한다

    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
  • [Life & 인물] “미래 사회 앞서가기 위해선 ‘통찰력’과 ‘사고 유연성’ 키워야”

    [Life & 인물] “미래 사회 앞서가기 위해선 ‘통찰력’과 ‘사고 유연성’ 키워야”

    ‘100여년간 쌓아온 여성 교육의 요람.’ 덕성여대가 2020년 창학 100주년을 향해 힘찬 행보를 이어가고 있다. 이원복(71) 덕성여대 총장은 인문학적 소양(Humanity)과 스마트 테크놀로지(Smart Technology)를 융합한 ‘휴마트’(Humart) 교육을 전격 도입하고 미래 변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 공과대학을 새롭게 만든다고 밝혔다. 덕성의 제2 비상을 주도하고 있는 이원복 총장은 덕성여대에서 30여년간 교수로 근무하고 정년퇴직 후 석좌교수를 거쳐 2015년 3월 총장으로 부임했다. 덕성에서의 오랜 교육경험을 살려 대학교육의 변화를 유연하고 효과적으로 이끌고 있다. 특히 이 총장은 4차 산업혁명 시대에도 두각을 나타낼 수 있는 여성 인재를 만들기 위해 인재상을 ‘바른 인성과 전문지식을 갖춘 DS-휴마트형 인재’로 설정하고 교양 교육에 공을 들이고 있다. DS-휴마트는 학생 본인의 전공과목 외에도 다양한 다른 전공과목을 필수로 듣게 해 모든 전공에 대한 기초지식을 두루 갖추도록 하는 것이다. 기존 교양 교육의 패러다임을 바꾼 이른바 ‘전문 교양’ 교육을 뜻한다.또한 정보통신과 바이오가 미래 산업의 핵심 분야가 될 것으로 예측하고 이에 대비하기 위해 2018년부터 공과대학을 신설한다. 컴퓨터학과, IT미디어공학과, 바이오공학과 등 3개 학과를 만들어 130명의 신입생을 모집한다는 계획이다. 이 총장은 “미래 사회는 숲에서 나무를 보는 것이 아니라 하늘에서 숲을 볼 수 있는 인재를 요구하고 있다”면서 “다방면에 고른 전문 기초지식을 갖추고 유연한 사고를 가진 인재를 키워낼 것”이라고 말했다. 다음은 이 총장과의 일문일답. →취임하신 후 2년 넘는 시간이 지났는데요, 소회를 말씀해 주시겠어요. -돌이켜보면 어떻게 지나갔는지 모를 정도로 정신없이 31개월이라는 시간이 흘렀습니다. 덕성에서 30여 년간 교수로 근무하고 정년퇴임한 후 ‘덕성여자대학교 첫 석좌교수’라는 영광을 누렸습니다. 그 오랜 시간 동안 덕성은 언제나 제게 참으로 자랑스럽고 고마운 울타리가 돼 주었죠. 제 평생의 꿈과 열정이 담긴 덕성, 그리고 늘 신뢰와 배려로 함께 해주신 덕성 구성원께 보답하고 싶은 마음으로 총장직을 결심했습니다. →총장직을 수행하시면서 얻은 것이 있다면요. -총장으로서 지내온 지난 시간은 무척 고단하고 어려웠지만 덕성의 무한한 잠재력과 가능성을 확신하고 덕성을 향한 구성원의 애정과 열정을 느끼며 많은 보람과 더욱 막중한 사명감을 갖게 한 시간이었습니다. 특히 그동안 밖에서는 쉽게 이야기할 수 있는 ‘개혁’이 현실적으로는 얼마나 어려운 것인지를 통감했고 조그마한 변화 하나에도 얼마나 많은 고민과 소통이 필요한지 절감했습니다. →4차 산업혁명이 전 세계적인 화두로 떠오르고 있습니다. 미래 사회가 필요로 하는 인재는 어떤 인재라고 생각하시나요. -제4차 산업혁명 시대의 특징은 미래가 ‘초미지(超味知)’의 세계라는 것입니다. 당장 10년 앞을 내다볼 수 없는 것이 오늘의 현실이죠. 때문에 큰 밑그림을 그려 교육해야 하는데 분명한 점 하나는 과거의 패러다임에서 완전히 해방돼야 한다는 것입니다. 즉 기존의 질서와 법칙은 언제나 깨질 수밖에 없으며 이에 유연하게 대처할 수 있는 능력을 갖춘 인재를 키워야 합니다. 그래서 이를 위해서는 사고의 유연성, 개방성, 자율성, 능동성이 필요합니다. 또한 자신과 남의 세계에 서로 관여하지 않으면서도 사회와 국가라는 공통의 지붕으로 연결된 병립화(Pillarisation) 사고가 필수적입니다. 결론적으로 미래 사회가 필요로 하는 인재는 ‘시대 상황을 정확하게 읽을 수 있는 인재’라고 생각합니다. 숲에서 나무를 보는 것이 아니라 하늘에서 숲을 볼 수 있는 통찰력을 가진 인재, 다방면에 고른 전문 기초지식을 갖추고 유연·병립적인 사고를 가진 인재를 육성해야 할 것입니다. →말씀하신 4차 산업혁명 시대의 교육과 인재상은 총장님께서 추진하시는 교육 혁신과 맥이 닿아있다고 보여지는데요. -잘 보셨습니다. 4차 산업혁명뿐 아니라 시대의 변화에 맞춰 교육을 혁신해야 한다고 믿고 추진하고 있습니다. 우리 대학은 인재상을 ‘바른 인성과 전문지식을 갖춘 DS-휴마트(Humart)형 인재’로 설정했으며 이 같은 인재상을 바탕으로 교육 혁신을 추진해가고 있습니다. 대표적인 것이 교양교육 과정의 혁신입니다. 우리 대학은 2017학년도부터 교양교육 과정을 ‘휴마트’, ‘학문의 기초’, ‘학문의 융합’, ‘자기설계·개발’의 4대 핵심역량 중심으로 체계적으로 개편해 운영하고 있습니다. 과거의 교양교육 과정은 인문학을 중심으로 한 인성교육과 ‘교양인 양성’에 주안점을 뒀습니다. 그러나 미래 사회에는 전혀 다른 차원의 교양교육이 필요합니다. 인성교육 못지않게 타 전공에 대한 기본지식을 갖추지 못하면 격변하는 학문 분야의 부침에 부응하지 못하게 될 수 있습니다. 따라서 우리 대학은 교양교육 과정의 패러다임을 바꿔 ‘전문 교양’ 교육을 시행하고 있습니다. 이는 인문과학 전공 학생도 사회과학, 자연과학, 예술 등 각 전공 분야의 전공 교양을 필수로 들어 각 전공에 대한 기초지식을 두루 갖추도록 하는 것이죠. 다양한 기초 전문지식을 통해 융합과 통섭이 가능해지도록 하려는 것입니다. →‘휴마트’는 총장님께서 취임 당시부터 강조하셨던 것인데 현재 어떻게 이뤄지고 있나요. -저는 총장 취임 이후 시대 변화에 대비한 교육혁신의 일환으로 ‘DS-휴마트 교육’을 적극 추진하고 있습니다. 이 교육은 인문학적 소양(Humanity)과 스마트 테크놀로지(Smart Technology)가 융합된 우리 대학만의 차별화된 교육으로 다 학문적 융합 역량과 더불어 학생들을 사회수요 맞춤형 인재로 키우는 교육방법이 될 것으로 확신합니다. →이 교육방법을 학교가 보증한다고 들었습니다만. -‘휴마트 교육인증’을 들으신 겁니다. 휴마트 교육인증은 재학기간 동안 건강한 시민으로서의 자질과 우리 사회가 요구하는 잠재력을 함양할 수 있도록 휴마트, 감성, 체력, 취업·창업역량 등 4개 영역에서 학교가 추천한 교과목과 프로그램을 기준 이상 이수한 학생에게 기본인증과 우수인증을 부여하는 방식으로 진행됩니다. 이를 통해 제4차 산업혁명 시대의 융합적 정보기술 능력과 함께 인성을 겸비한 인재 양성이 궁극적인 목표라고 할 수 있습니다. 휴마트 교육인증은 민주시민으로서의 소양과 사회가 요구하는 핵심역량을 갖췄다는 우리 대학의 ‘보증서’로, 학생들의 진로와 취업에 실질적인 도움이 될 것으로 기대합니다.→2018학년도에 공과대학 신설이 계획돼있던데 자세하게 설명해 주시겠어요. -2016년 세계경제포럼(WEF)은 향후 5년 내에 사무 관리와 제조업 분야에서 700만개 이상의 일자리가 사라지고 이공계 분야는 200만개가 창출될 것으로 예견했습니다. 또한 4차 산업혁명의 도래로 인공지능, 나노기술, 바이오 등은 혁신적으로 진화하고 있으며 이에 발맞춰 대학 교육의 콘텐츠와 전공영역도 변화될 것으로 예상하고 있습니다. 따라서 덕성은 미래 산업의 핵심 분야로 자리하게 될 정보통신과 바이오 분야를 중점적으로 육성하고 공학 인력에 대한 사회적 수요에 부응하고자 2018학년도에 공과대학을 신설합니다. 신설 공과대학은 컴퓨터학과(45명), IT미디어공학과(45명), 바이오공학과(40명) 등 3개 학과로 이뤄져 총 130명의 신입생을 모집합니다. 우리 대학은 공과대학을 통해 창의성과 융합적 사고력을 갖춘 글로벌 여성 공학 인재를 육성하고 덕성의 미래를 위한 새로운 성장 동력을 마련할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. →여성 창업 교육에도 투자를 아끼지 않는다고 들었습니다. -학생들의 성공적인 취업은 물론 창업을 위한 지원도 적극적으로 하고 있습니다. 특히 우리 대학은 여성 창업 교육·지원에서 두각을 나타내며 여성을 중심으로 한 특화된 창업 교육과 지원을 하고 있습니다. 예를 든다면 2014년과 2016년에 서울지역에서 유일하게 창업진흥원의 ‘여성스마트창작터 주관기관’으로 선정되며 여성 창업 전진기지로의 역할을 잘 해내고 있습니다. →여성스마트창작터가 무엇인지요. -여성스마트창작터는 사물인터넷, 앱·웹 콘텐츠, ICT융합 등 지식서비스 분야의 여성 친화적 창업 아이템을 가진 예비창업자 또는 3년 미만의 창업자에게 체험형 창업교육과 사업화를 지원하는 사업입니다. 지난해의 경우 우리 대학 여성스마트창작터에서 배출한 5개 창업팀 모두가 정부 사업화지원 대상에 선정됐고 창업에도 성공하는 등 많은 성과를 내고 있습니다. 덕성의 여성스마트창작터는 2014년과 2015년 사업운영 성과 평가에서 연속 ‘우수 스마트창작터’로 선정되기도 했습니다. →창업 지원 교육에 대한 또 다른 사례가 있는지요. -우리 대학은 지난해 SK텔레콤·창업진흥원이 시행하는 ‘SK 청년 비상(飛上) 프로그램’ 운영 주관기관에도 선정됐습니다. 청년 비상 프로그램은 주관대학과 시행기관이 대학생에게 창업의 모든 과정을 종합적으로 지원해 창업을 활성화하는 프로젝트입니다. 이에 따라 창업 인프라 구축, 창업교육 커리큘럼 개발·운영, 창업동아리 육성, 창업아이템 경진대회 등을 하고 있습니다. 특히 정규 교과목으로 체험형 창업 강좌를 개설해 다양한 분야의 창업에 대한 실질적 교육을 실시하고 창업 관련 특강, 특화 프로그램 등을 통해 학생들의 창업 마인드를 고취하고 성공 창업을 지원하고 있습니다. →취임 당시 통일교육의 중요성도 강조하신 것으로 알고 있습니다. -우리나라의 통일은 아주 늦게 될 수도, 아니면 당장 내일 될 수도 있다는 것이 세계적인 전망입니다. 전혀 예측하기 어려운 상황이라는 것이죠. 만약 아무런 준비도 되지 않은 상태에서 통일이 된다면 남한과 북한 모두가 매우 어려워질 수 있기 때문에 우리는 언젠가, 혹은 곧 오게 될 통일 시대를 반드시 준비해야 합니다. 따라서 우리 대학은 학생들에게 통일의 중요성에 대한 인식을 심어주고 통일시대의 주역이 될 인재들을 육성하고자 힘쓰고 있습니다. →통일의 중요성을 제대로 체감하지 못하는 학생들도 있을 텐데요. -그렇습니다. 통일의 중요성은 공감하지만 이해는 부족한 편이죠. 우리 대학은 (사)1090평화와통일운동과 손잡고 2016학년도 2학기부터 통일교육 강의인 ‘현대북한과 통일한국-이해와 상상’을 운영하고 있습니다. 통일과 북한에 대해 구체적으로 알아보고 생각해볼 수 있고 비무장지대 방문 등 현장학습도 진행돼 학생들의 반응이 무척 좋습니다. 또한 통일부의 ‘2017학년도 2학기 옴니버스 특강’ 지원사업에도 선정됐습니다. 이 사업은 북한, 통일 등을 주제로 여러 강사가 돌아가며 강의를 하는 ‘옴니버스 특강’을 개설한 대학을 지원하는 것입니다. →최근 학교 앞에 경전철이 개통됐는데 교통이 좋아진 것 같습니다. -지난달 서울 1호 경전철인 ‘우이신설선’의 개통으로 접근성이 더욱 높아져 학생들의 통학이 한층 편리해졌습니다. 우이신설선 ‘4·19민주묘지(덕성여대)’ 역은 우리 대학 캠퍼스와 불과 270m, 도보 5분 이내 거리로 매우 가깝습니다. 경전철 개통으로 우리 대학과 서울 중심지를 더욱 쉽게 오갈 수 있고 재학생들의 통학도 훨씬 편리해졌습니다. →앞으로의 총장님 행보가 기대됩니다. 끝으로 한 말씀 해주시겠어요. -항상 취임 당시의 초심을 기억하며 남은 시간 동안도 우리 대학의 발전을 위하여 제가 가진 모든 것, 제가 할 수 있는 모든 것을 다하여 노력하겠습니다. 덕성을 눈여겨 봐주십시오. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr ■학력 1965 경기고등학교 1971 서울대학교 공과대학 건축공학과 1981 독일 뮌스터대학교 디자인학부 시각디자인전공 1986 독일 뮌스터대학교 철학부 서양미술사전공 ■주요 경력 1984 덕성여자대학교 시각디자인학과 교수 1998 (사)한국만화애니메이션학회 초대 회장 2002 덕성여자대학교 FTB대학원장 2009 덕성여자대학교 예술대학장 2012 덕성여자대학교 석좌교수 ■저서 먼나라 이웃나라(전 15권) 신의나라 인간나라(전 3권) 가로세로 세계사(전 3권) 와인의 세계, 세계의 와인(전 2권)
  • 동대문에 ‘바이오 벤처 시티’

    동대문에 ‘바이오 벤처 시티’

    생명공학·IT 융합 의료 산업 벤처기업 성장에 체계적 지원 “대학·병원 집적된 홍릉이 적격” 서울 바이오산업 창업의 컨트롤타워 역할을 할 ‘서울바이오허브’가 30일 서울 동대문구 홍릉동에서 문을 열었다. 대학과 연구기관을 연계한 바이오클러스터 조성 등을 통해 서울 동북권을 ‘바이오 벤처 시티’로 탈바꿈 시키겠다는 계획이다. 서울시는 이날 서울바이오허브에서 개관식을 개최했다고 밝혔다. 이 자리에는 박원순 서울시장과 권덕철 보건복지부 차관, 관련 대학과 연구기관 관계자 등 200여명이 참석했다. 바이오산업은 생명공학기술(BT), 정보기술(IT), 나노기술(NT) 등을 활용해 의약품, 의료기기, 의료서비스를 생산하는 융합산업이다. 서울시는 서울바이오허브를 통해 바이오 창업 벤처 기업의 사업 시작에서부터 성장 단계까지 체계적으로 지원할 계획이다. 서울바이오허브는 4개 동으로 구성됐다. 이날 우선 문을 여는 산업지원동은 지하 1층~지상 4층으로 연면적 3729㎡ 규모이다. 지하 1층 콘퍼런스홀, 1층 통합 상담존, 창업카페, 2층 세미나실, 3층 협력사 사무실, 4층 창업 기업 입주공간 등으로 조성됐다. 특히 협력사로는 다국적 헬스케어 업체 존슨앤드존슨이 서울바이어허브에 둥지를 틀고 바이오 스타트업과 협력할 계획이다. 이와 함께 서울시는 이날 바이오산업을 서울의 미래 먹거리 산업으로 선정하고, 홍릉 일대를 바이오·의료 클러스터로 육성하기 위한 ‘서울 바이오·의료 산업 육성계획’을 발표했다. 홍릉 일대는 대학·병원·연구기관이 집적돼 있어 바이오산업을 육성하기에 강점을 갖추고 있다는 판단이다. 서울 바이오·의료 산업 육성계획은 ‘기업 입주공간 등 인프라 구축’, ‘창업 전 주기 지원체계 조성’, ‘글로벌 시장 진출의 3대 분야 10대 핵심과제’를 주요 내용으로 한다. 먼저 시는 서울바이오허브를 시작으로 동대문구 청량리동에 스타트업 200개 기업이 입주할 수 있는 첨단의료 기기개발 센터를 2023년까지 조성할 계획이다. 성북구 하월곡동에 국내 최초 ‘BT·IT 융합 센터’까지 조성되면 총 500개 스타트업이 입주할 수 있을 것으로 기대된다. 서동록 서울시 경제진흥본부장은 이날 가진 기자간담회에서 “홍릉에 많은 바이오산업 거점을 만들 계획”이라면서 “이는 앞으로 산업적 도시 재생의 모습이 될 것”이라고 말했다. 서울시는 또 혁신기술을 보유한 기업을 대상으로 사업화를 지원하고, 초기 스타트업을 대상으로 400억원 규모의 서울바이오펀드를 조성해 운영할 계획이다. 송수연 기자 songsy@seoul.co.kr
  • 손상된 척수를 치료해주는 마이크로 로봇 개발

    손상된 척수를 치료해주는 마이크로 로봇 개발

    전남대-바이오트 기술이전계약 체결 척수 손상은 교통사고나 추락사고 같은 외부 충격이나 각종 질병으로 인해 발생할 수 있다. 문제는 척수손상이 일어날 경우 심할 경우는 손상부위 이하의 운동, 감각 기능이 마비되고 한번 손상된 척수를 원상회복 시키기가 쉽지 않다는 것이다.최근 줄기세포 기술이 발전하면서 신경조직의 재생을 통해 근본적인 치료도 가능할 것으로 기대되고 있지만 줄기세포를 정확한 손상부위에 부착시켜 신경세포로 분화시키기 쉽지 않다. 전남대 마이크로의료로봇센터가 최근 치료용 줄기세포를 척수나 손상된 연골부위에 정확하게 부착해 분화할 수 있는 마이크로의료로봇 기술을 개발해 관련 바이오 스타트업에 이전했다. 전남대 산학협력단과 마이크로의료로봇센터는 미국에 법인을 두고 있는 신생 바이오스타트업인 ‘바이오트’와 30일 기술이전 협약식을 체결했다고 밝혔다. 연구팀이 개발한 줄기세포 유도 마이크로의료로봇은 전자장으로 줄기세포를 정밀하게 환부로 유도해 신속하고 정확하게 부착하는 기술이다. 연구팀은 생분해성 고분자물질과 젤라틴을 결합시켜 구형의 생분해성 구조체를 만든 다음 젤라틴만 제거해 다공성 생분해 구조체를 만들었다. 여기에 나노 크기의 자성입자를 입혀 외부에서 자기장을 걸면 그에 따라 움직이는 자기구동 마이크로로봇이 되는 것이다. 이렇게 만들어진 자기구동 마이크로로봇 안에 성체줄기세포를 넣으면 ‘줄기세포 마이크로로봇’이 된다. 줄기세포 마이크로로봇은 주사기 속에 넣어져 손상된 척수나 연골에 주사한 뒤 자기장을 걸어 정확한 환부로 이동시킬 수 있게 된다. 줄기세포는 연골세포나 척수신경세포로 분화하고 마이크로로봇은 자연스럽게 체내에서 분해될 수 있다. 이 기술을 활용하면 줄기세포가 10분 내에 환부로 90% 이상 이동하게 된다.박종오 전남대 센터장은 “마이크로의료로봇은 약물을 표적으로 신속하고 정확하게 전달하는 기술로 외국 기술과 비교했을 때도 이동속도나 실질적 치료 기능에서 우위에 있다”며 “바이오트와 상용화 개발연구를 신속하게 진행해 미국 식품의약국(FDA) 인증 절차를 거쳐 의료분야 최대 시장이라고 하는 미국시장에 진출할 것”이라고 말했다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [탐방 플러스] ‘천연 나노’ 원천기술로 새로운 시대 열다

    [탐방 플러스] ‘천연 나노’ 원천기술로 새로운 시대 열다

    나노 기술은 미래의 중요한 먹거리로 세계 선진국들이 연구에 박차를 가하고 있는 분야다. 기술 분야에서는 21세기를 ‘나노 시대’라고 설명하기도 한다. 그만큼 소재 산업의 큰 변화를 가져올 수 있는 기술로 평가된다. 이 같은 가능성 때문에 나노기술은 생명공학, 인공지능과 더불어 21세기 3대 기술로 각광을 받는다. 나노기술 연구로 대체에너지 개발, 지구온난화 방지, 난치병 극복 등의 분야가 진일보될 것으로 기대된다. 이 같은 환경 속에서 국내의 한 중소기업이 뛰어난 기술력으로 세계의 주목을 받고 있다. 천연나노소재 제조 원천기술을 보유하고 있는 에이펙셀(주)이다. 에이펙셀의 나노 분쇄 기술을 사용하면 식재료의 영양성분이나 소재의 특성을 그대로 유지하면서 나노 입자로 분쇄할 수 있다. 약초나 과일을 비롯한 먹거리나 의약품을 나노 입자로 만들 수 있으며, 이를 활용하면 혁신적인 건강식품이나 의약품을 만들 수 있다.●노벨물리학상 도전하는 기업 지난 9월 한국노벨재단은 에이펙셀을 2018년 노벨물리학상 한국대표 후보로 인증했다. 9월 8일 서울 중구 프레스센터 국제회의장서 열린 노벨물리학상 한국대표 후보자 인증식은 에이펙셀 기술의 우수성을 다시금 확인하는 자리였다. 독일 의료법인 동서의학병원장 박우현 교수는 에이펙셀 나노칼슘 임상시험 결과를 발표하며 “칼슘제를 상상할 수 없을 만큼 잘게 쪼개 흡수율을 높인 기술로 어르신들의 뼈를 20대로 돌려놓았다”고 말했다. 에이펙셀의 기술은 ‘천연 나노’를 가능하게 했다는 점에서 더욱 높게 평가된다. 기존 나노 기술을 선도해 온 미국이나 일본의 기술은 용매에 재료를 넣어서 녹이거나 고온에서 증발시킨 뒤 냉각을 시켜 미세한 입자를 만드는 화학적인 방법을 사용한다. 그에 비해 에이펙셀의 나노 기술은 화학 처리를 하지 않고 재료가 가진 특성을 그대로 유지하면서 입자를 나눈다는 점에서 혁신적이다. 유기물과 무기물, 수용성, 지용성, 불용성의 경계를 무너뜨려 재료 그대로 나노 입자를 만들 수 있다. 기존 기술로 어려움을 겪었던 크기 조절도 가능해 소재 특성과 활용 목적에 맞게 입자 크기를 맞출 수 있다. 이 기술을 활용하면 녹차나 홍삼, 전복과 같은 약재를 영양성분은 물론이고 색깔과 향, 맛을 유지하면서 흡수율 높은 나노 형태로 만들 수 있다. 노벨상 후보 인증식에서 직접 기술을 소개한 에이펙셀 강대일 상무는 “이 기술을 통해 일본이 주도하고 있는 신소재 시장의 판도를 완전히 뒤집어 대한민국이 주도할 수 있도록 하겠다”는 포부를 밝혔다. ●불치병 골다공증 완치제 최초 개발 골다공증 치료제로 나노칼슘이 주목받는 이유는 흡수율 때문이다. 섭취된 음식은 분해되어 흡수되는데, 나노 입자로 만들면 이 과정의 효율이 크게 높아진다. 이 같은 효능은 골다공증 치료를 위한 칼슘제에만 국한되지 않는다. 다양한 천연 약재들의 영양성분을 그대로 유지할 수 있다는 장점은 당뇨와 고혈압 치료, 노화 방지 등의 분야도 크게 발전시킬 수 있다. 부작용을 크게 줄이고 효능을 크게 높여 ‘의약품 센세이션’의 초석이 되리라는 전망이다. 기술개발을 이끌어 온 강 상무에 따르면 에이펙셀의 나노칼슘은 미국 국방성에서 납품을 요청하기도 했다. 기존 미군이 복용 중인 칼슘제보다 효과가 30배 이상 차이 나는 것으로 나타나 대규모 공급을 문의해 온 것이다. 더불어 미국으로 옮겨오라는 제안도 받았다. 규모도 크고 전 세계적인 홍보 효과도 기대할 수 있었지만 에이펙셀은 원천기술을 지키고자 공급 요청을 거절했다. ●기술을 지키기 위한 분투 전 세계가 치르고 있는 기술 경쟁은 ‘총성 없는 전쟁’이라고 불린다. 미래 기술로 꼽히는 나노 기술 분야는 더욱 치열하다. 중소기업인 에이펙셀에게 독보적인 나노 기술을 원하는 글로벌 기업들의 접근이 끊이지 않았다. 글로벌 기업들은 연구 성과의 핵심 노하우를 공유하자거나 경영권을 넘겨 달라는 요구를 했다. 기업의 미래 먹거리로서 나노 기술의 중요성을 알고 있기 때문이다. 국내 대기업들도 크게 다르지 않았다. 모두가 원천기술을 공유해 달라는 요구를 내밀었다. 정부 자금을 신청하는 과정에서도 무리한 요구를 경험했다고 강 상무는 말했다. 기술 검증을 목적으로 파견된 전문 평가자가 대기업과 관련이 있는 연구소장과 함께 와서 장비 제공과 독점권 등을 요구했다는 것이다. 또 심사를 이유로 심사관은 “노하우를 0.1%도 숨기지 말고 모두 알려달라”는 요구도 했다고 강 상무는 밝혔다. 모든 요청을 거절하자 심사관은 “정부자금 1원도 받을 생각하지 말라, 꿈도 꾸지 말라.”고 했고 실제로 보고서 내용은 실제 기술과 전혀 다르게 평가됐다. 어려움은 이뿐 아니다. 일부 단체에서는 에이펙셀의 나노 기술 연구성과를 가리려고 박람회에 못 나가도록 방해하기도 했다. 추후 연구과제로 지원금을 받으려는 의도가 있었다. 어려움 속에서도 에이펙셀은 독보적인 기술을 지켜내 확인시키고 있다. 기술을 검증받기 위해 유례없는 과학재판을 거쳤고, 2011년 대법원에서 승소판결을 받았다. 2013년에는 나노칼슘으로 미국 FDA 일반의약품(골다공증, 심혈관, 관절염, 키성장치료제) 인증을 받았다. 에이펙셀의 나노 기술이 곧 대한민국의 경쟁력이 될 것으로 기대할 만한 근거들이다. 정태기 객원기자 jtk3355@seoul.co.kr [인터뷰 플러스] “대한민국 미래 경쟁력에 도움 되고파” 강대일 에이펙셀 상무 →나노 기술 연구에 나선 계기는. -전에 제철소 용광로 쇳물부산물(슬래그)을 재처리하는 일을 하면서 미세한 입자의 가능성을 보고 연구하려는 마음이 있었습니다. 하지만 난해한 기술이라 혼자만의 힘으로는 어려움이 있었죠. 자본과 기술적인 지원이 필요했는데, 김청자 대표님을 만나 실현할 수 있게 됐습니다.→에이펙셀을 세계가 주목하는 이유는 무엇일까요 -진정한 나노기술이라면, 우리 인류가 지금까지 상상하지 못했던 결과물을 만들어내야 될 것입니다. 우리 회사는 자체 연구성과인 나노 제조기술로 이제껏 상상할 수 없었던 골다공증 치료제를 만들었습니다. 70대 노인의 뼈를 20대의 가장 튼튼할 때의 뼈로 돌아오게 만드는 제품이죠. 이미 임상골밀도시험도 국내외 기관에서 진행했던 결과물이 무수히 많습니다. →영양성분을 나노로 만드는 것이 어려운가요. -재료가 가진 특성을 그대로 유지하면서 나노화 하는 것이 불가능했던 기술입니다. 예로 녹차의 향, 색깔, 맛을 그대로 유지할 수 있는 나노 제조기술을 가진 건 우리 회사가 유일하지요. 홍삼이면 홍삼, 인삼이면 인삼 다 가능합니다. 약용 식품을 고스란히 몸에 흡수시킬 수 있는 겁니다. 입자가 작으면 새로운 특성을 끌어낼 수 있는 건 이미 알려져 있습니다. 하지만 특성을 그대로 살려서 나노 입자를 만들 수 있는 장비는 우리가 독자적으로 개발한 것밖에 없습니다. →에이펙셀의 나노 기술이 바꿀 미래는 어떻게 전망하시나요. -식문화가, 저희 기술로 인해 완전히 바뀔 거라고 봅니다. 트렌드가 달라질 거예요. 음료수, 화장품 등 생활도 많이 달라질 겁니다. 예를 들어, 부추와 같은 채소를 시장에 내놓으면 유통기한이 일주일 정도 아닙니까. 천연나노입자로 만들면 맛이나 향, 영양소를 그대로 유지하면서도 장기간 보존할 수 있는 혁신적인 제품들을 만들 수 있습니다. 게다가 포도의 씨앗이나 껍질에 담긴 영양소도 섭취할 수 있죠. 농가 소득에도 큰 도움이 될 겁니다. 엄청난 고부가가치를 기대할 수 있습니다. →향후 에이펙셀의 비전은. -김청자 대표님은 국가관이 투철하고 애국심이 대단하신 분입니다. 미국이나 일본, 러시아에서 기술을 가지고 들어오라는 요청이 계속 있었는데, ‘과학 한국’에 도움이 되겠다는 생각으로 현재까지 기술력만 키워왔습니다. 지원보다 어려움이 많은 상황에서 ‘기술의 국적’을 지켜온 겁니다. 이제 한국을 대표해 노벨물리학상 후보로 인증됐으니 2019년도엔 노벨의학상, 2020년도엔 노벨화학상에 계속 도전할 수 있도록 정부에서도 확실하게 홍보 차원에서 지원을 해줬으면 합니다. 우리의 원천기술로 인해 한국이 경제 대국, 과학 강국으로 발돋움하기를 바랍니다. 또 에너지, 지구환경, 기아문제, 질병 등 인류의 숙원과제를 해결하고 미래 먹거리를 마련하는 기술이 된다면 좋겠습니다. 정태기 객원기자
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