물속침투 가능 마이크로 머신/미·일 개발경쟁 뜨겁다
◎미국/0.1㎜ 실리콘모터 이미 완성/일본/10년안에 시제품 제작 목표/“원전 등 인간작업 불가능지역서도 대신 업무수행”
「혈관을 타고 체내에 잠입,암세포를 파괴하거나 환부를 도려내고 밖으로 탈출해나오는 초소형 마이크로로봇」「갈라진 콘크리트 틈을 찾아들어가 스스로 보강재가 되어버리는 재료로봇」「광범위한 바다에 퍼져 자원탐사나 어군탐지를 하는 마이크로잠수정군」…
공상과학소설에나 나올법한 이같은 얘기들이 「마이크로머신」이라는 새로운 기술체계로 구체화되면서 이의 개발을 위한 선진국간 경쟁 열기가 뜨겁게 달아오르고 있다.
신한종합연구소·경북대등 학계·연구계에 따르면 마이크로머신 연구의 선두주자는 미국이다.
미국은 버클리대학이 88년 일찍이 직경 0.12㎜(1백20미크론)밖에 안되는 정전모터를 제작해 보인 이래 과학재단(NSF)의 지원을 등에 업은 대학들의 기초연구가 활발히 진행되고 있다.그결과 MIT는 일반 자동차엔진보다 2배이상의 속도를 내는 직경 0·1㎜의 폴리실리콘 모터를 제작해냈으며 위스콘신대학에서는내경 0·05㎜의 톱니바퀴를 가진 니켈소재의 3차원 입체구조물 개발에 성공했다.또 미네소타대학은 실리콘칩 위에 화학감지기와 밸브·펌프등을 조립한 미세구조를 개발,당뇨병환자용 인슐린투여기의 가능성을 열었고 카네기멜런대학은 눈송이보다 작은 모터로 움직이는 머리카락같이 얇은 회전날을 개발,장래 동맥경화증 환자의 혈관내 플라크제거용으로 이용될 수 있다는 평가를 받기도 했다.
미국에 비해 일본은 학계뿐만 아니라 일본전신전화(NTT)·히다치제작소·일본전기(NEC)·도시바등 굵직한 대기업들이 산업화연계를 시도,특유의 약삭빠름을 보여주고 있다.특히 일본정부는 91년 마이크로머신 기술연구개발을 통산성의 국책프로젝트로 선정,향후 10년간 20여개기업과 기타 대학연구소등에 2백50억엔을 지원키로 하는등 총력전에 들어선 느낌이다.이 계획에 따르면 전반 5년간 미세가공기술등 요소기술을 연구한뒤 후반 10년간은 응용연구에 투자,▲인체를 절개하지 않고 진단·검사·수술을 행할수 있는 의료용마이크로머신과 ▲발전기나 플랜트의 배관계나항공기엔진의 내부등 협소한 공간에서 검사나 보수를 행하는 산업용 마이크로머신의 시작품을 내놓는다는 것이다.일본은 후생성도 야심적인 「신의료기술개발연구사업」에 마이크로머신을 포함시켜 연구개발을 진행중이고 세계최고의 메카트로닉스회사인 화낙사등이 나노미터(10억분의1m)단위의 초정밀가공이 가능한 NC5축 마이크로방전가공기와 인간의 근육과 같이 유연한 동작을 하는 초소형 로봇용 구동기구의 개발을 추진하는등 메카트로닉스와 마이크로머신기술의 융합을 추구하고 있어 마이크로머신 연구붐이 일고있는 느낌이다.
이같은 추세에 따라 유럽도 독일연방연구기술부(BMFT)가 마이크로시스템 개발지원프로그램을 신설하는등 점차 적극성을 보이고 있는 실정이다.
미크론(1천분의1㎜)이하의 가공을 요하는 초소형크기이면서 생물처럼 스스로 인식하고 판단하며 움직이는 「꿈의 기계」마이크로머신은 이제 성숙기에 도달하고 있는 일렉트로닉스 이후의 차세대기술혁명을 주도할 미래기술로서 중요성이 확고히 인정되고 있는것으로 보인다.곤충처럼작은 몸으로 인간의 몸이나 원자력발전소같은 위험지역,해저 지하 우주등 어디든지 침투해 임무를 수행해내는 마이크로머신은 의료계 산업계는 물론 농림수산업 과학기술 가정생활전반을 변화시킬 것으로 예상되며 특히 나노테크놀로지(10억분의1m의 가공도를 요하는 미세기술)와 결합한 바이오머신(분자기계)제작이 성공하는 경우 그 파급효과는 상상을 초월한 것이 될것으로 전문가들은 전망한다.아울러 학계관계자들은 우리나라도 21세기 기술흐름에서 소외되지 않으려면 극미세기계기술,시스템기술,계측평가기술등 요소기술개발을 서둘러야 할것이라고 지적하고 있다.