한국 여자 쇼트트랙 간판 심석희(24·서울시청)와 남자 코치가 2018년 2월 평창 동계올림픽 당시 나눈 메시지가 공개돼 파장이 일고 있다. 심석희는 2022년 함께 국가대표로 뛰는 최민정(23·성남시청)과 김아랑(26·고양시청)을 비하하는 내용의 대화를 코치와 주고받았고 그 과정에서 “최춘위(최민정과 함께 예선에 참가한 중국 선수)파이팅 소리쳤다” “춘위가 (판)커신(최민정의 라이벌로 거론되던 중국 선수)이를 위해서” 등 중국을 응원하기도 했다. 2018년 2월 13일, 최민정은 500m 결승전에서 2위로 통과했지만 아쉽게 실격 처리됐다. 심석희는 예선에서 탈락했다. 디스패치에 따르면 이날 밤 심석희는 ‘나보다 준비를 많이 한 선수가 있다면 이기겠지만 나도 최선을 다해 준비했다’는 2017년 최민정의 인터뷰를 언급하며, 그의 실격을 즐거워했다. 심석희는 코치 A씨에게 “개XX 인성 나왔다. 인터뷰가 쓰레기였어. 자기보다 열심히 준비한 사람 있음 금메달 가져가라니. 다 가져감. 금은동”이라며 비꼬았다. 2018년 2월 20일, 여자 쇼트트랙 3000m 계주 결승전에서 김아랑이 바통을 넘겨주다 넘어진 것에 대해선 “병X”이라고 조롱했다. 김아랑이 6바퀴를 남겨두고 아웃코스를 크게 돌며 2위까지 치고 올라온 것에 대해선 “시X 아웃으로 안되는 새끼가 관종짓하다가 그 지X난 거 아냐. 내가 자리 잡아 놓으면 지키기나 할 것이지. 최민정도 X나 이상하게 받고”라며 비하했다.이날 계주에서 결승전에서 금메달이 확정된 후 최민정과 김아랑이 감독과 포옹을 하며 기뻐했던 것에 대해선 “연기 쩔더라. 토나와. 최민정 소름 돋았어”라고 했다. 또 금메달을 딴 것에 대해 “내가 창피할 정도다. 여자가 실격이어야 됐다”고 했다. A코치도 “창피하다. 저 지X 떨고 메달 받으러 가서 울겠지”라고 말했다. 2월 22일 여자 쇼트트랙 1000m 결승에서는 최민정이 가속을 내며 코너를 돌다 심석희와 뒤엉켜 넘어졌다. 이날 최민정은 4위, 심석희는 다른 나라 선수를 주행 방해했다는 이유로 실격 처리됐다. 이튿날 새벽 C코치는 “오빠가 심판이었음 민정이 실격” “준결승 민정이 AD(어드밴스) 주는 게 아냐. 걸리적거리게”라는 메시지를 심석희에게 보냈다. 심석희는 “말해 뭐하냐”며 이에 동의했다. 심석희와 코치는 수시로 “브래드 버리 만들자”는 이야기를 나눴다. 브래드버리는 호주 출신 쇼트트랙 선수로 2002년 올림픽에서 안현수, 오노, 리자쥔, 투루콧의 연쇄 충돌 덕에 꼴찌로 달리고 있었음에도 금메달리스트가 된 인물이다. 심석희는 여자 결승에서 치고 나가려는 최민정을 미는 듯한 모습을 보였고 이내 함께 넘어졌다. 이 대화 내용이 사실이라면 승부조작 의혹이 제기될 수 있는 부분이다. 2018년 평창올림픽에 이어 2022년 베이징올림픽에서도 한국을 대표해 뛰는 세 선수의 불화설이 재점화되면서 국가대표 선수들의 팀워크를 향한 국민들의 우려가 높아지고 있다. 현재 심석희와 A 코치는 별다른 입장을 밝히지 않고 있다. 빙상연맹은 진위 여부를 확인하고 있다.

국내 연구진이 가상현실이나 메타버스에서 만지는 촉감을 실제로 느낄 수 있게 해주는 장치를 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST), 서울대 공동연구팀은 가상현실 이용자가 가상현실(VR)에서 물체를 만질 때 실제 물체를 만지는 것과 같은 열감과 진동을 느낄 수 있는 장갑 시스템을 개발했다고 27일 밝혔다. 장갑의 고정밀 유연센서가 사용자의 손, 손가락의 움직임을 측정해 가상현실로 즉시 전달하고 가상세계의 열과 진동 같은 자극을 손으로 다시 전달하도록 한 것이다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 9월 24일자 특별호 표지논문으로 실렸다. VR 기술이 빠르게 발전하고 있지만 리모컨으로 조작하고 시각적으로만 보이는 가상현실 세계는 몰입감이 떨어진다. 이 때문에 메타버스 산업에 뛰어든 세계적인 기업들이 손이나 손목의 움직임을 측정해 반영시키는 기술을 앞다퉈 개발하고 있다. 이같은 상황에서 연구팀은 장갑 장치의 센서, 발열히터, 도선 같은 주요부품을 자체 개발한 액체금속 프린팅 기법으로 얇고 정밀하게 제작해 손가락을 굽히거나 움직여도 부품의 성능을 유지할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발된 VR 장갑은 5개 손가락의 10개 관절 각도를 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라 열감, 진동도 여러 단계로 바꿀 수 있다. 이 때문에 손가락의 움직임을 가상화면에 즉석에서 보여줄 수 있다. 뜨거운 물 속에 있는 쇠구슬을 잡는 가상현실에서도 실제 뜨거운 물에 손을 넣었다가 뺀 것과 같은 순차적인 온도변화를 느낄 수 있게 된다. 또 손으로 금속 덩어리와 나무토막을 만졌을 때 온도차이를 느끼는 것도 가능하다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 단순히 시각만 자극하는 VR 기술이 아니라 촉각까지 자극해 좀 더 실제와 같은 VR세계를 만들어 사용자의 몰입감을 높일 수 있다고 설명했다. 배준범 UNIST 기계공학과 교수는 “이번 기술은 액체 금속 프린팅을 통해 센서, 히터, 도선의 기능을 한꺼번에 구현한 첫 사례”라면서 “이번 기술은 자극전달과 센서기능이 통합됐기 때문에 비대면 메타버스 시대에 맞는 가상기술 훈련이나 게임, 엔터테인먼트 분야에도 폭넓게 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 손상된 기능을 스스로 고칠 수 있는 차세대 반도체 소자를 개발했다. 성균관대, 한국화학연구원, 국민대, 한국나노기술원, 세명대, 중국 상하이교통대 공동연구팀은 금속전극 대신 2차원 황화구리 전극을 이용해 자가치유 특성을 가진 2차원 이황화몰리브덴 기반 전자소자를 만드는데 성공했다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 2차원 반도체 소재는 유연성과 투명성 등으로 차세대 반도체 소재로 주목받고 있지만 원자층 수준의 얇은 두께 때문에 반도체 소자 제작공정에서 쉽게 손상된다. 또 전극과 2차원 반도체 계면 결함 등으로 인해 전자가 효과적으로 이동하지 못해 소자 특성이 떨어지는 경향이 크다. 2차원 이황화 몰리브덴의 결함은 대부분 황 원자 결핍에 의해 발생된다는 점에 착안해 연구팀은 황화구리 전극은 소재 내에 존재하는 잉여 황 전자를 2차원 이황화 몰리브덴 황 원자 결핍 부위에 공급해 결함을 치유하도록 했다. 이런 결함치유 능력은 2차원 반도체 소재 내 전하 이동을 원활하게 만들어 소자특성을 향상시킨다는 장점이 있다. 실제로 자가치유 기능을 갖는 2차원 이황화 몰리브덴 기반 트랜지스터 소자는 현재까지 보고된 가장 높은 전자이동도를 달성했다. 소자의 높은 전자이동도와 광민감도를 나타내 차세대 유연기기, 웨어러블 기기의 핵심소자로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 차승남 성균관대 물리학과 교수는 “이번 기술은 소자의 수명, 동작 특성 등을 획기적으로 개선할 수 있는 만큼 과학기술 및 산업적 응용가치가 높을 것으로 예상된다”고 말했다.

바이러스로 태양광 발전의 효율을 높이는 기술이 개발돼 주목받고 있다. 성균관대 나노공학과, 부산대 나노에너지공학과, 일본 교토대 고분자화학과 공동연구팀은 화학물질 대신 세균에 기생하는 바이러스인 박테리오파지로 페로브스카이트 태양전지의 광전효율을 높이는데 성공했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 9월 2일자에 실렸다. 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율을 높이기 위해 페로브스카이트 결정을 만들 때 고분자 같은 화학물질을 첨가해야 한다. 페로브스카이트 태양전지에 포함되는 화학물질은 다루기 까다로운 용매를 사용해 공정이 복잡해 생각만큼 광전효율을 높이기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 유기합성이 필요한 고분자물질을 첨가하는 대신 배양이라는 생물학적 방식을 통해 대량으로 얻을 수 있는 박테리오파지를 첨가물로 사용했다. 페로브스카이트 결정 생성 과정에서 나타나는 결함을 보완하기에 고분자는 너무 길고, 단분자는 너무 짧은데 반해 박테리오파지는 배양을 통해 딱 맞는 크기로 만들 수 있었다. 박테리오파지 표면 아미노산이 페로브스카이트 표면의 납이온과 결합해 페로브스카이트 결정성장을 촉진하고 표면결함을 보정한다는 점을 연구팀은 확인했다. 이를 통해 화학물질을 첨가했을 때와는 달리 페로브스카이트 대형 결정을 유도할 수 있고 안정성이 높은 태양전지 박막을 만들 수 있었다. 실제로 연구팀이 이번에 개발한 박테리오파지 페로브스카이트 태양전지는 22.3%의 광전효율을 보이는 것으로 확인됐다. 기존 화학물질을 이용한 페로브스카이트 태양전지의 20.9%보다 1.4%포인트 효율이 높이는데 성공했다. 전 일 성균관대 교수는 “이번 연구는 페로브스카이트 품질을 좌우하는 입자크기 제어를 화학물질이 아닌 친환경적 바이오물질로 해결해 광전효율도 높이고 환경문제도 개선하게 됐다는데 의미가 크다”라고 설명했다.

국가적 필요 200개 과제 심사 후 선정참여자들에 152억… 도전적 연구 보장실패해도 책임 안 묻고 지식 자산 활용삼성전자가 국가적 연구가 필요한 유망 과학기술 분야 12개를 발표하고 총 152억원의 연구비를 지원하기로 했다. 삼성전자는 15일 ‘삼성미래기술육성사업’이 지원하는 연구지원 과제를 발표했다. 어드밴스드 인공지능(AI), 차세대 암호 시스템, B(Beyond) 5G & 6G, 로봇, 차세대 디스플레이, 반도체 소자 및 공정 등 6개 분야에서 12개 과제가 최종 선발됐다. 삼성전자는 다양한 과학 기술 분야의 석학 및 전문가들과 함께 논의를 거쳐 미래 유망 과학기술 분야를 선정하고 있다. 국가적 기술 개발의 필요성, 중장기적으로 기술이 어떻게 발전하게 될지 등을 중점적으로 판단해 과제를 정해왔다. 올해는 접수된 200여건의 과제를 두 달간 심사해 이 중에서 12개 과제에 대한 지원을 결정한 것이다. 송용수 서울대 컴퓨터공학부 교수는 저장공간(클라우드) 내에 보관돼 있는 민감한 자료의 비밀성은 유지하면서도 데이터 분석은 가능하도록 하는 ‘다자간 근사계산 암호 원천기술 개발’이라는 과제 연구에 나설 계획이다. 김민구 인하대 정보통신공학과 교수는 로봇이 인간 수준으로 물체를 다룰 수 있도록 하는 연구인 ‘동적 질량중심을 가지며 변형 가능한 물체를 인간 수준으로 조작하기 위한 시-촉각 인식 기술’을 과제로 삼았다. 황도식 연세대 전기전자공학부 교수는 ‘순환 추론형 인공지능-자기 질의 응답 기반 자동 의료 진단 기술’ 과제를 통해 AI가 스스로 질문과 답변을 반복하는 딥러닝 모델을 개발할 계획이다. ‘차세대 디스플레이’ 분야에서는 최수석 포스텍 전자전기공학과 교수의 ‘파장 조절이 가능한 페로브스카이트 나노결정 기반 화소 배열형 키랄 레이저 연구’, 정권범 동국대 물리반도체과학부 교수의 ‘초고해상도 PPI 디스플레이용 트랜지스터 소자의 인라인 모니터링을 위한 결함 이미징 기술 개발’ 등이 과제로 선정됐다. ‘삼성미래기술육성사업’은 우리나라의 미래를 책임질 과학기술의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조 5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구지원 공익사업이다. 1년에 세 번 지원 과제를 선정하고 있다. 참여자들이 도전적으로 연구할 수 있도록 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고 실패 원인을 지식 자산으로 활용할 수 있게 유도하고 있다. 이번 연구과제를 포함해 지금까지 기초과학 분야 229개, 소재 분야 224개, 정보통신기술(ICT) 분야 229개 등 총 682개 연구과제에 8865억 원의 연구비를 집행했다.

삼성전자가 국가적 연구가 필요한 유망 과학기술 분야 12개를 발표하고 총 152억원의 연구비를 지원하기로 했다. 삼성전자는 15일 ‘삼성미래기술육성사업’이 지원하는 연구지원 과제를 발표했다. 어드밴스드 인공지능(AI), 차세대 암호 시스템, B(Beyond) 5G & 6G, 로봇, 차세대 디스플레이, 반도체 소자 및 공정 등 6개 분야에서 12개 과제가 최종 선발됐다. 삼성전자는 다양한 과학 기술 분야의 석학 및 전문가들과 함께 논의를 거쳐 미래 유망 과학기술 분야를 선정하고 있다. 국가적 기술 개발의 필요성, 중장기적으로 기술이 어떻게 발전하게 될지 등을 중점적으로 판단해 과제를 정해왔다. 올해는 접수된 200여건의 과제를 두 달간 심사해 이 중에서 12개 과제에 대한 지원을 결정한 것이다. 송용수 서울대 컴퓨터공학부 교수는 저장공간(클라우드) 내에 보관돼 있는 민감한 자료의 비밀성은 유지하면서도 데이터 분석은 가능하도록 하는 ‘다자간 근사계산 암호 원천기술 개발’이라는 과제 연구에 나설 계획이다. 김민구 인하대 정보통신공학과 교수는 로봇이 인간 수준으로 물체를 다룰 수 있도록 하는 연구인 ‘동적 질량중심을 가지며 변형 가능한 물체를 인간 수준으로 조작하기 위한 시-촉각 인식 기술’을 과제로 삼았다. 황도식 연세대 전기전자공학부 교수는 ‘순환 추론형 인공지능-자기 질의 응답 기반 자동 의료 진단 기술’ 과제를 통해 AI가 스스로 질문과 답변을 반복하는 딥러닝 모델을 개발할 계획이다. ‘차세대 디스플레이’ 분야에서는 최수석 포스텍 전자전기공학과 교수의 ‘파장 조절이 가능한 페로브스카이트 나노결정 기반 화소 배열형 키랄 레이저 연구’, 정권범 동국대 물리반도체과학부 교수의 ‘초고해상도 PPI 디스플레이용 트랜지스터 소자의 인라인 모니터링을 위한 결함 이미징 기술 개발’ 등이 과제로 선정됐다. ‘삼성미래기술육성사업’은 우리나라의 미래를 책임질 과학기술의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조 5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구지원 공익사업이다. 1년에 세 번 지원 과제를 선정하고 있다. 참여자들이 도전적으로 연구할 수 있도록 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고 실패 원인을 지식 자산으로 활용할 수 있게 유도하고 있다. 이번 연구과제를 포함해 지금까지 기초과학 분야 229개, 소재 분야 224개, 정보통신기술(ICT) 분야 229개 등 총 682개 연구과제에 8865억 원의 연구비를 집행했다.

뇌에 전자칩을 이식해 생각만으로 기계나 외부장치를 움직일 수 있는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI) 기술을 비롯해 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경질환, 심장박동조율기 같은 다양한 인체 삽입형 의료기기들이 활용되고 있다. 인체 삽입 기기들은 인체조직과 직접 접촉하기 때문에 면역거부반응이 생기기 쉽고 이로 인해 기기의 성능 저하 때문에 장기간 사용이 어려워 정기적으로 이식을 해야하는 불편이 있다. 국내 연구진이 이 같은 불편함을 없애기 위한 인체무해 삽입형 의료기기 코팅기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 연세대 전기전자공학과 공동연구팀은 뇌를 포함한 삽입형 의료기기들에 인체 무해한 코팅기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이를 통해 삽입과정에서 조직손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기의 수명을 기존 기기보다 4배 이상 높일 수 있게 됐다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 이번에는 뇌에 삽입되는 장치에 활용할 수 있는 기술에 집중했다. 뇌심부자극기나 BMI 칩은 뇌에 삽입되면 뇌 면역반응으로 인해 안정적 동작이 저해되고 기기수명이 단축돼 교체를 위한 정기적인 추가수술이 필요하기 때문이다. 연구팀은 인체에 삽입되는 기기 표면에 인체에 무해한 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅했다. 이를 통해 기기가 인체에 삽입되는 동안 마찰을 감소시켜 조직 손상을 줄이고 면역거부반응으로 활성화된 면역세포가 기기에 붙는 것을 막았다.연구팀은 생쥐의 뇌에 이번에 개발한 코팅기술을 적용한 신경탐침을 삽입한 결과 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 정상적으로 측정되는 것을 확인했다. 코팅기술이 적용되지 않은 신경탐침에서 관찰되는 신호의 2배였으며 칩 삽입 중 조직손상도 최소화된다는 것도 관찰됐다. 기존에 코팅막 처리되지 않은 탐침은 면역세포가 기기에 붙어 시간이 지남에 따라 신호측정 기능이 떨어졌지만 코팅기술이 적용된 탐침은 기존 전극보다 4배 이상 긴 4개월간 안정적으로 뇌신호를 측정할 수 있었다. KIST 뇌과학연구소 뇌과학기획단 조일주 단장은 “이번에 개발한 기술은 다른 인체삽입 기기에도 활용할 수 있어 삽입형 의료기기의 수명을 획기적으로 연장시켜 환자의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

DGIST 신물질과학전공 김철기 교수 연구팀이 자성을 이용해 다중 세포를 제어, 분석하는 자성 트위징 기술을 개발했다. 정밀한 개별 세포 분석이 더욱 용이해져, 질병 맞춤 치료나 신약개발 등 바이오 의학 분야 연구에 획기적인 원천기술이 될 전망이다. 생명체를 이루는 세포는 다양한 분화작용을 통해 스스로 성장하고 조절한다. 이러한 세포가 비정상적인 작동을 하면 각종 질환이나 암세포를 유발한다. 이러한 수많은 세포들이 가진 각기 다른 특성 때문에 세포 상호작용 등을 밝혀내기 위한 단일 세포 연구가 필요하다. 단일 세포 연구는 여러 세포들이 섞이지 않도록 격리하는 기술이 중요하다. 현재까지는 광압(光壓)을 이용해 힘을 주어 세포를 움직이게 하는 광학트위저(optical tweezers) 기술 등이 주로 사용되고 있다. 이는 각기 다른 세포를 구분하기 위해 형광 라벨링을 이용한 이미지인식 처리 등 외부적인 프로세싱이 별도로 필요하다. 또한 기존의 자성 기반 기술들은 단일 세포 제어를 위해 세포 표면이 가지는 사전 정보가 필요해 추가적인 공정과 비용이 발생한다. 이에 DGIST 김철기 교수 연구팀은 자기장 제어로 간단하고 효과적으로 수천 개의 세포와 초상자성(superparamagnetic) 입자를 제어하는데 성공했다. 초상자성 입자란 세포를 움직이는 운반자 역할을 하는 미세한 자성체인데, 세포 주변의 공간에 이를 채워 넣어 특정 세포를 정밀하게 제어 가능하게 했다. 또한 연구팀은 특수한 형상의 미세 자성 패턴으로 각 세포를 패턴에 따라 움직여 크기별로 분류한 뒤에 원하는 위치에 개별적으로 다중의 세포를 포집할 수 있었다. 이는 패턴이 자체적으로 대상을 판단하기 때문에 기존까지의 외부 설비가 필요 없는 장점이 있다. 연구팀은 더 나아가 자성체의 응집 문제 등 기존의 자성 기반 플랫폼이 가진 한계를 보완한 자성 트위징 플랫폼을 자체 개발했다. 연구팀은 실험을 통해 의도적으로 대칭을 무너트린 자성 패턴으로 수백 개의 위치에서 동시에 응집된 자성체를 동일한 간격으로 분리해내는 데 성공했다. 제1저자인 김현설 박사과정생은 “미세 자석의 형태를 변경하는 것만으로 복잡한 장비와 동일한 결과를 얻는 것이 가장 큰 장점“이라며 “복잡한 설정 없이 회전자기장의 각도만으로 제어가 가능하다”고 설명했다. 김철기 교수는 “기존의 표지(標識)된 세포만을 분리하는 기술을 넘어, 표지된 세포와 비표지된 세포 양쪽 모두를 목적별로 개별 제어하는 기술을 최초 개발했다”며, “세포에 가장 영향을 적게 주는 자기장을 기반으로 해, 단일 세포 규모의 연구와 각종 조기 진단, 맞춤의학 등의 활용이 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 5월 21일자 온라인 게재와 더불어 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 6월 26일자 표지논문으로 채택됐다. 아울러 과학기술정보통신부의 지원과 한국연구재단 선도연구과제인 자성기반라이프케어연구센터 및 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.

국내 연구진이 무더운 여름철 창문만으로도 에어컨을 대신할 수 기술을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 기계공학과, 화학공학과, 고려대 신소재공학과 공동연구팀은 햇빛의 가시광선 영역의 빛은 투과시키고 온도를 높이는 적외선 빛을 반사하거나 방사하는 투명 복사냉각 소재를 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 물체가 태양에서 에너지를 적게 받고 복사열을 방출하는 방식으로 실내 온도를 낮추는 것을 복사냉각 기술이라고 한다. 에어컨처럼 외부 에너지공급 없이 실내를 시원하게 만들 수 있어 주목받는 기술이다. 최근 개발된 복사냉각 소재들은 태양광의 모든 빛을 투과시키는 투명 소재거나 모든 빛을 반사하는 불투명 소재여서 활용도가 낮았다. 연구팀은 기존과 달리 태양광의 모든 빛을 투과시키는 것이 아니라 선택적으로만 투과시킬 수 있는 투명 복사냉각 소재를 개발했다. 이번에 개발한 가시광선은 투과시켜 외부를 선명하게 볼 수 있지만 실내를 높이는 적외선은 반사하거나 방사할 수 있도록 한 것이다. 실제로 연구팀은 빛 흡수율이 높은 상자에 이번 소재를 붙인 것과 그렇지 않은 것을 건물 옥상에 노출시켜 온도를 비교했다. 그 결과 이번 개발한 소재를 붙인 상자의 내부온도는 그렇지 않은 상자보다 14.4도가 낮고, 소재 바깥에 페인트를 칠하더라도 10.1도가 낮은 것으로 확인됐다. 노준석 포스텍 기계공학·화학공학과 교수는 “이번에 개발한 복사냉각 소재는 투명성을 유지해야 하는 건물이나 전망대 창문 등에도 활용할 수 있으며 페인트를 칠하고도 냉각효과를 유지할 수 있기 때문에 다양한 색을 연출할 수 있다”라고 말했다.

국내 연구진이 인체에 무해한 대장균으로 일곱 색깔 무지개색 천연색소를 만드는데 성공했다. 카이스트 생명화학공학과 연구팀은 대장균과 같은 미생물 균주를 이용해 ‘빨주노초파남보’ 일곱 빛깔 무지개색의 천연색소를 만드는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 표지논문으로 실렸다. 식품이나 화장품 등 우리가 일상에서 흔하게 접할 수 있는 색소들은 석유 화합물에서 생산되는 것들이다. 석유 화합물 유래 색소들이 일상생활에 다양하게 사용되다보니 건강이나 환경오염에 영향을 미칠 우려가 커지고 있다. 실제로 합성 색소를 이용한 염색 과정에서 발생하는 폐수는 전체 산업용 폐수의 17~20%를 차지한다는 보고도 있다. 이 때문에 건강, 환경오염 문제 때문에 천연색소 생산에 대한 관심이 높아지고 있지만 생산가격이 비싸고 수율이 낮아 산업화하기 어렵다. 빨강, 주황, 노랑, 파랑, 보라 등 천연색소는 낮은 효율로 생산이 가능하지만 초록, 남색의 생산은 아직 없는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 우선 지용성 식품과 옷감 염색에 사용되는 소수성 천연색소에 생산을 위해 대장균의 대사회로를 조작하는 대사공학을 활용했다. 대사공학적으로 조작된 대장균으로 카로티노이드 계열의 아스타잔틴(빨강), 베타카로틴(주황), 제아잔틴(노랑)과 비올라세인 유도체 계열의 프로비올라세인(초록), 프로디옥시비올라세인(파랑), 비올라세인(남색), 디옥시비올라세인(보라)을 생산할 수 있게 됐다. 미생물에서 소수성 색소가 만들어지면 세포 밖으로 배출되지 않고 세포 내부에 축적되는데 세포 수용력에 한계가 있기 때문에 일정량 이상 생산할 수는 없다. 이에 연구팀은 대사공학으로 세포 내 소낭을 만들어 미생물 내부에 소수성 천연색소 축적량을 늘렸다. 또 이들 미생물은 폐목재, 잡초 등 지구상에서 가장 풍부한 바이오매스에서 얻을 수 있는 포도당이나 글리세롤을 먹이로 한다. 양동수 카이스트 박사는 “대사공학을 이용해 합성 색소를 대체할 수 있는 천연 무지개 색소를 처음으로 생산했다”며 “천연색소를 고효율로 생산할 수 있게 됨으로써 염료 뿐만 의약품, 영양보조제 등 다양한 제품에 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 해양 플랑크톤을 모방해 미세한 외부 자극까지 인식할 수 있는 전자피부 기술을 개발했다. 서강대 화공생명공학과, 한양대 화학공학과 공동연구팀이 누르거나 잡아당기는 외부 자극의 세기에 따라 빛의 밝기가 미세하게 변하는 ‘스마트 발광형 전자피부’를 개발했다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 6월 2일자에 실렸다. 전자피부는 온도, 습도, 압력 등 외부 자극을 감지하는 능력을 가져 사람의 피부와 유사한 기능을 나타낼 수 있는 탄력있고 부드러운 전자장치이다. 기존에 외부자극을 감지해 빛을 내는 방식의 전자피부들은 압력 감지장치, 빛을 내는 발광장치가 개별적으로 필요하고 이들을 연결하는 회로가 필요해 제작 비용 높고 어려웠다. 더군다나 외부자극에 반응해 실시간으로 시각적으로 확인할 수 있는 스마트 촉각인터페이스 기술을 위해서는 디스플레이 장치까지 필요하다. 낮은 전력으로 구동이 가능한 시스템으로는 외부 자극의 유무 정도만 구분할 뿐 외부 자극의 정도와 이를 시각적으로 나타내기 어렵다는 단점도 있다.이에 연구팀은 바닷물의 흐름이라는 자극에 따라 발광세기를 다르게 하는 해양 플랑크톤에 착안해 신축성 있는 고분자 소재에 전기화학적 발광소재를 적용한 전자피부를 만들었다. 이번 기술은 외부 자극이 가해지는 부분만, 자극의 세기에 따라 소재에 포함된 이온 분포가 변화되면서 빛의 세기가 달라지도록 했다. 또 얇은 필름 형태의 발광소재를 이용했기 때문에 감압장치, 발광장치, 복잡한 회로도 필요 없게 됐다. 이번에 개발된 전자피부는 사람 손으로 만들어 내는 0~60㎪(킬로파스칼)의 다양한 범위 압력을 다른 세기의 빛으로 표시할 수 있도록 했다. 김도환 한양대 교수는 “이번 연구는 이전의 전자피부에서는 연구되지 않은 힘의 변화에 따른 발광층 내 이온 분포를 제어한 새로운 구동 방식을 제시한 데 큰 의미가 있다”라며 “유연한 터치스크린, 버튼 없는 디스플레이 등 사용자 친화적 실감형 기술로의 사용자와 사물간 시각적 촉각인터페이스 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

삼성이 지원한 연구 과제들이 국제적으로 인정받는 최상위 학술지에 연이어 실리며 성과를 인정받고 있다. 삼성전자는 양희준 카이스트 물리학과 교수 연구팀과 김종호 한양대 재료화학공학과 교수 연구팀의 연구과제가 각각 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴시스’와 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 게재됐다고 20일 밝혔다.양 교수 연구팀은 뇌 신경망의 정보 처리 과정을 모방해 황화주석 기반 ‘멤리스터’ 소자를 적용한 인공지능 센서를 개발한 성과를 인정받았다. 연구팀이 개발한 인공지능 센서는 여러 글자가 섞여 있는 복잡한 환경에서도 ‘가자’, ‘사자’ 등 간단한 한글을 91% 수준으로 인식하는 데 성공했다. 김 교수 연구팀은 세균성 감염병을 신속하게 진단하고 치료할 수 있는 새 인공항체 기술을 개발한 성과를 인정받았다. 연구팀이 개발한 인공항체로 식중독의 원인인 대장균·살모넬라·포도상구균에 실험한 결과 인공항체가 고온을 통해 세균을 사멸시킬 수 있다는 점을 증명해 냈다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

친환경·신에너지 사업에 집중하는 SK건설이 부생수소를 활용한 연료전지 발전 실증에 나선다. SK건설은 연료전지 제작사인 미국 블룸에너지, 프로필렌 전문 생산판매 기업인 SK어드밴스드와 함께 순수 수소 고체산화물 연료전지(SOFC) 발전설비를 구축하고, 이산화탄소 배출이 없는 전력 생산에 나선다고 2일 밝혔다. 사업은 프로필렌 생산공정의 부산물인 부생수소를 활용한 순수 수소 SOFC의 발전 성능을 검증하는 것이 목적이며, SK어드밴스드의 울산 PDH 공장 내 부지에서 진행된다. 3사는 100㎾ 규모 연료전지 발전설비를 설치했으며, 본격적인 운전에 돌입했다. SK건설은 이번 프로젝트의 EPC(설계조달시공) 및 운영을 맡았다. 안재현 SK건설 사장은 “이번 실증사업을 통해 세계 최고 수준의 발전 효율과 안전성으로 이산화탄소가 배출되지 않는 청정 전력을 공급할 계획”이라고 강조했다.

막힌 혈관을 확장하는 스텐트나 치아, 뼈를 대체하는 임플란트 같은 체내 삽입형 의료소재는 최근 다양하게 사용되고 있지만 삽입 부위에 염증이 생기거나 혈전을 유발시켜 오랜 시간 사용하기 어렵게 만드는 경우가 많다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 차의과학대 의생명과학과 공동연구팀은 체내 삽입형 의료소재 표면에 세포와 비슷한 물질을 결합시켜 이 같은 문제들을 해결할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 소재 표면이나 생체물질과 쉽게 결합되는 폴리도파민이라는 화합물과 피브로넥틴이라는 고분자량 당단백질을 코팅한 뒤 위에 세포를 배양했다. 배양된 세포는 조직 형태변화와 세포분화, 항상성 등을 조절하는 세포외기질 같은 세포 주변환경 구성물질을 만들게 된다. 세포외기질은 세포와 친화력이 높아 어떤 환경에서도 세포의 부착과 생존이 가능해 필요한 세포를 치료부위에 전달하고 의료소재와 신체조직간 부작용도 줄이는 역할을 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 의료소재 위에 코팅한 생체물질 중 세포외기질만 남겨놓고 배양세포를 제거해 치료목적으로 필요한 세포를 부착할 수 있는 공간을 만들었다.연구팀은 이번에 개발한 기술을 막힌 혈관을 확장할 때 사용하는 스텐트 표면에 적용했다. 보통 스텐트는 물리적으로 막힌 혈관을 확장시키는 것이기 때문에 시술 부위 혈관에 상처가 생겨 염증이 유발되고 그로 인한 혈전이 생겨 다시 혈관이 막히는 부작용이 발생하곤 했다. 연구팀이 개발한 소재에 혈관을 재생할 수 있는 일종의 줄기세포인 혈관전구세포를 탑재해 심혈관질환을 앓도록 한 토끼에게 시술한 결과 혈관 확장은 물론 손상된 혈관 내벽을 재생해 스텐트 시술에서 발생할 수 있는 부작용을 획기적으로 줄일 수 있다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 정윤기 KIST 박사는 “이번 기술은 신체 내에 삽입하는 다양한 소재에 적용이 가능해 스텐트 뿐만 아니라 장기간 이식이 필요한 임플란트, 체내삽입형 진단기기나 치료기기에도 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인체 면역기능을 강화시켜 암을 치료하는 면역항암제의 효과를 극대화시킬 수 있는 물질을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 생명화학공학과, 한양대 생명공학과 공동연구팀은 면역항암제인 면역관문억제제 효과를 높일 수 있는 펩타이드 기반의 세포사멸 유도물질을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 암세포는 면역세포의 활성을 억제하는 면역관문을 만드는데 면역항암제로 알려진 면역관문억제제는 이 면역관문을 차단해 면역세포를 활성화시키는 작용을 하는 치료제이다. 2011년 미국 식품의약국(FDA)에서 처음 승인한 뒤 다양한 면역관문억제제가 개발돼 쓰이고 있다. 그렇지만 면역항암제의 효과는 모든 암이나 환자에게 나타나지 않는다. 실제로 10~40% 환자에게만 효과가 있으며 항암능력을 갖춘 T면역세포가 어느 정도 존재해야 한다는 문제가 있다. 연구팀은 암세포의 미토콘드리아 외막을 파괴해 세포 내 활성산소 농도를 높이고 이를 통해 만들어진 산화 스트레스가 소포체를 자극해 암세포를 사멸하도록 하는 펩타이드 물질을 만들었다. 펩타이드는 아미노산 2~50개 정도가 결합된 물질이고 아미노산이 50개 이상 결합될 경우 단백질이 된다. 연구팀은 이번에 개발한 면역원성 세포사멸 유도체와 면역관문억제제(면역항암제)를 함께 사용할 경우 항암 효과가 높아진다는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암과 폐암을 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 펩타이드와 면역항암제를 함께 사용하면 면역항암제만 사용했을 때보다 종양 억제능력이 향상되고 활성화된 면역반응이 암세포의 전이까지 차단한다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 김유천 카이스트 교수는 “면역항암제의 효과가 점점 높아지고 있지만 암의 종류나 환자에 따라 면역항암제의 효과가 떨어지는 경도 적지 않다”라며 “이번에 개발한 물질은 낮은 반응률을 보이는 암에서도 치료효과를 높일 수 있는 방법을 제시했다는데 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF에서는 멀리 떨어져 있는 사람들끼리 서로 손을 맞대고 촉감을 느끼는 장면들이 나오곤 한다. 실제로 국내 연구진이 미국에서 한국에 있는 강아지를 쓰다듬어 부드러운 털의 느낌을 느낄 수 있도록 하는 텔레햅틱 기반 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실, 한국교통대 전자·전기공학부, 미국 텍사스주립대 공동연구팀은 최대 15m 떨어진 곳에서도 물체를 만져보고 느껴볼 수 있는 원격촉감(텔레햅틱) 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 텔레햅틱은 원격이나 가상에서도 현실과 같은 생생한 촉감을 느끼게 하는 기술로 가상증강현실의 몰입감을 높이고 원거리에서 촉감으로 의사소통이 가능하게 해주는 기술이다. 연구팀은 30마이크로미터(㎛) 두께의 압전복합체를 이용해 압전센서를 만들고 1㎜ 정도의 액추에이터를 제작했다. 이를 통신기술과 구동드라이버를 결합시켜 텔레햅틱 기술을 개발했다. 이번에 개발한 압전센서와 액추에이터를 이용하면 두드리거나 누르는 위치는 물론 표면 거칠기, 마찰 등 질감 정보도 제대로 전달할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 압전소재는 사람이 인지하지 못할 만큼 빠르게 반응하고 구부리거나 누르면 전하가 발생해 전원 없이도 100V(볼트) 이상의 순간전압을 만들 수 있다.연구팀은 이번에 개발한 텔레햅틱 기술을 이용해 ‘ETRI’라는 글자를 모스 부호로 전달해 원격으로 메시지를 전달했다. 또 15m 떨어진 곳에서도 금속, 플라스틱, 고무 같은 촉감을 느끼는데 성공했다. 특정 재료의 표면을 긁거나 만졌을 때 상대방도 재질의 단단함, 거친 정도, 부드러움 등을 느낄 수 있게됐다는 것이다. 연구팀은 추가 연구를 통해 한국에 있는 반려견을 미국에서 쓰다듬으며 털의 부드러움까지 느낄 수 있게 하는 기술을 개발할 계획이다. ETRI 김혜진 지능형센서연구실장은 “가상·증강현실용 텔레햅틱 기술은 원격으로 촉감은 물론 질감, 소리까지 전달할 수 있기 때문에 제품 구입할 때 매장을 방문하지 않고도 제품을 만져보고 느낄 수 있게 해줄 수 있다”라며 “가상공간인 메타버스 기술의 실현은 물론 장애인 재활 등 다양한 분야에서 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영남대 약학대학 정지헌(37) 교수 연구팀이 세포 미세 캡슐화를 위한 신기술을 개발했다. 정 교수 연구팀이 개발한 기술은 세포의약품을 포함한 다양한 물질 표면을 균일한 크기로 코팅이 가능한 새로운 기술(STIG: Surface-triggered in situ gelation)이다. 이번 연구는 정 교수와 영남대 대학원 약학과를 졸업한 팜탄텅 박사(Pham Thanh Tung, 코넬대학교 박사후 연구원), 계명대 약학대학 육심명 교수 연구팀이 공동연구를 통해 거둔 성과다. 기존에 활용되고 있는 알지네이트(Alginat) 캡슐화 기술은 균일한 크기의 캡슐화를 위한 장비가 고가일 뿐 아니라 캡슐의 크기조절이 어렵고, 여러 세포가 동시에 캡슐화 되거나 빈 캡슐이 생기는 현상이 발생하는 등 여러 가지 문제점이 있다. 이번에 정 교수 연구팀이 개발한 기술은 알지네이트 캡슐화 과정에 필요한 칼슘이온을 방출할 수 있는 마이크로입자를 제작하여, 이 입자를 세포 표면에 고르게 부착하게 하고 알지네이트 용액에 일정시간 반응시켜 알지네이트의 겔화반응[졸(Sol, 용액 내에 입자가 분산된 형태)이 겔(Gel, 졸이 일정한 농도 이상으로 진해져서 굳어진 형태)로 변하는 현상]을 세포의 표면에서 일어나게 하는 기술이다. 현재 이 기술은 국내 특허 출원 및 PCT(Patent Cooperation Treaty) 국제출원이 완료된 상태이다. 정 교수는 “이번에 개발된 기술은 세포의약품의 기능을 고도화 할 수 있는 기반 기술이 될 것”이라면서 “특히, 세포의약품의 표면에 국소적으로 약물을 전달하거나 세포의약품의 이식 생존율을 높이는데 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 신진연구지원사업과 선도연구센터지원사업(MRC), 교육부 BK21플러스사업으로 수행됐다. 연구 결과는 재료과학분야 세계적 학술지 <어드밴스드 평셔널 머터리얼즈>(Advanced Functional Materials, 영향력지수(IF) 16.836, 분야 상위 4%이내) 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

플라스틱 쓰레기들이 제대로 분리수거되지 않고 버려질 경우 햇빛이나 바닷물에 분해되면서 작은 크기의 플라스틱 조각이 된다. 바로 미세플라스틱이다. 미세플라스틱은 땅 속이나 물 속으로 들어가면서 환경은 물론 인체에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이 때문에 미세플라스틱이 얼마나 토양이나 물 속에 스며들어있는지를 정확하게 파악하는 것이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터, 고려대 KU-KIST 융합대학원 공동연구팀은 수십~수백 나노미터(㎚) 크기의 미세물질을 포착하는 나노입자 포집기술과 테라헤르츠파 증폭기술을 결합한 새로운 개념의 광(光)핀셋 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호(3월 24일자)에 실렸다. 1초에 1조번 이상 진동하는 전자기파인 테라헤르츠파는 파장이 길고 광에너지는 낮아 인체에 무해하다는 특성 때문에 비파괴 검사에 많이 쓰인다. 문제는 물 속에서는 테라헤르츠파가 흡수되버리기 때문에 수중 미세물질을 포착하고 분석하기에는 감도가 지나치게 낮아진다는 것이다. 이에 연구팀은 극미량의 나노입자를 포집하는 전기집게 기술과 테라헤르츠파 변화를 이용한 고민감도 광센서를 하나로 결합시켰다. 지렛대의 원리를 이용한 기계적 집게가 아닌 전기와 특정 파장의 빛을 이용한 광집게가 만들어 진 것이다. 이는 미세입자의 존재와 응집정도에 따라 달라지는 굴절률 등에 따라 테라헤르츠파의 투과율이나 공명주파수가 달라지는 원리를 이용했다. 연구팀은 물에서 테라헤르츠파가 흡수되는 것을 피하기 위해 반사형 센서 시스템과 나노미터 크기의 미세구조를 갖는 메타물질 센서를 만들어 입자를 효과적으로 포집해 분석할 수 있게 했다. 미세입자의 굴절률에 따라 미세하게 변화된 테라헤르츠파 신호를 증폭시켜 형광표지 같은 처리기술 없이도 감도를 수 십~수 백배 높여 극미량 미세입자를 비접촉식으로 모니터링할 수 있게 한 것이다. 실제로 이번 기술을 활용하면 40마이크로리터(㎕)에 존재하는 1(100만분의 1) 정도의 극미랭 미세입자를 검출할 수 있다. 서민아 KIST 박사는 “이번 기술은 물 속에 포함된 미세플라스틱이나 혈액이나 체액 속에 녹아있는 생체고분자 같은 미세물질을 실시간으로 검출해 정량적, 정성적으로 분석할 수 있게 해줄 것”이라며 “특히 실제 의료현장에서 특정 질병에 관여하는 미량의 생체분자를 실시간 검출 및 분석하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 쓰고 버려지는 마스크가 늘면서 심각한 환경오염 문제로 떠오르고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 100% 자연분해되면서도 숨쉬기 편하고 여러 번 사용 가능한 고성능 마스크 필터를 개발했다. 한국화학연구원 정밀바이오화학연구본부 황성연 바이오화학소재연구단장팀은 버려졌을 때 한 달 내에 100% 자연분해될 뿐만 아니라 숨쉬기도 편하고 여러 번 사용할 수 있는 N95성능의 생분해 마스크 필터를 개발했다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 3월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 ‘폴리부틸렌 숙시네이트’(PBS)라는 생분해 플라스틱으로 나노섬유와 마이크로섬유를 뽑아 부직포로 만들었다. 부직포에 ‘키토산 나노위스커’라는 키토산 나노입자로 코팅해 새로운 마스크 필터를 만들었다. 이 필터는 코팅 표면 전하로 외부물질을 달라붙게 하고 체처럼 외부물질을 걸러내는 방식 모두를 적용해 기존 마스크 필터들의 단점을 보완했다. 이번 기술은 마이크로섬유도 함께 사용해 기공을 넓힘으로써 숨쉬기 편하게 했다. 연구팀에 따르면 이번에 개발된 필터는 2.5㎛(마이크로미터)의 미립자들을 98.3%까지 차단하는 것으로 확인됐다. 이는 시중에 판매되고 있는 N95, KF94 마스크와 같은 필터성능이다. 실험결과 해당 마스크는 사용 후 폐기했을 때 흙 속에서 28일 이내에 100% 분해되는 것으로도 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 인해 마스크 사용이 늘어나면서 사용 후 버려지는 마스크도 증가하면서 심각한 환경오염을 일으키고 있다. 국내 연구진이 100% 자연분해되면서도 숨 쉬기 편하고 여러 번 사용가능한 고성능 마스크 필터를 개발해 주목받고 있다. 한국화학연구원 정밀바이오화학연구본부 연구팀은 버려졌을 때 한 달 내에 100% 자연분해될 뿐만 아니라 숨쉬기도 편하고 여러번 사용할 수 있는 N95성능의 생분해 마스크 필터를 개발했다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 3월호 표지논문으로 실렸다. 코로나19로 생활필수품이 된 마스크는 분해와 재활용이 되지 않아 심각한 환경오염 문제를 유발시키고 있다. 특히 폴리프로필렌이라는 플라스틱으로 만들어지는 필터는 썩지도 않는다. 현재 사용되고 있는 마스크 필터는 플라스틱 섬유 가닥을 교차시켜 만들어진 공간에 정전기를 발생시켜 바이러스나 미세먼지를 달라붙게 하는 정전기 필터방식과 플라스틱 섬유를 여러 겹 겹쳐 공간을 작게 만들어 이물질을 통과하지 못하게 만드는 방법이 있다. 정전기 필터식은 습기나 입김의 수분에 오래 노출될 경우 정전기력이 떨어져 필터 기능이 오래가지 못하고 여러 겹을 겹치는 방식은 착용했을 때 숨쉬기가 불편하다는 것이다.연구팀은 ‘폴리부틸렌 숙시네이트’(PBS)라는 생분해 플라스틱을 강화시킨 뒤 나노섬유와 마이크로섬유 형태로 뽑아 이들을 겹쳐서 부직포로 만들었다. 부직포를 키토산 나노입자인 ‘키토산 나노위스커’로 코팅해 새로운 마스크 필터를 만들었다. 이 필터는 코팅 표면 전하로 외부물질을 달라붙게 하고 체처럼 외부물질을 거르는 방식 모두를 사용해 기존 마스크 필터들의 단점을 보완했다. 기존의 체 방식 필터는 나노섬유로만 만들어져 섬유 사이 공간이 좁아 숨쉬기 불편했는데 이번 기술은 마이크로섬유도 함께 사용해 기공을 넓힘으로써 숨쉬기 편하게 했다. 또 습기에도 강해 오랫동안, 여러 번 재사용할 수 있다. 연구팀에 따르면 이번에 개발된 필터는 2.5㎛(마이크로미터)의 미립자들을 98.3%까지 차단하는 것으로 확인됐다. 이는 시중에 판매되고 있는 N95, KF94 수준의 필터성능이다. 이와 함께 사용후 쓰레기 분해 시험결과 흙 속에서 28일 이내에 100% 생분해되는 것으로 확인됐다. 황성연 화학연구원 바이오화학소재연구단장은 “현재 필터 이외에도 마스크 콧대 고정 철사, 마스크 풀림 방지 연결고리, 고무줄 등 마스크의 모든 부분을 생분해성 소재로 대체할 수 있는 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr