위원회는 향후 나노기술 관련 부처별 정책과 사 업을 검토·조정한다. 또 수시로 나노기술 발전을 위한 정책 대안을 발굴, 정부에 건의하게 된다. 이 와 함께 KAIST는 2010년까지 세계 최고 수준의 대학으로 도약하기 위해 나노기술 분야를 집중 육 성할 방침이다. 이를 위해 올해까지 나노기술 분 야를 집중 연구할 ‘나노-SOC공학센터’를 건립한 다는 방침이다. 또한 정부에서 추진중인 ‘국가 나 노종합실협실(Fab)’ 유치에 나설 예정이다. 또한 석·박사 과정에 나노 학제를 신설하고 80여 명의 교수를 확충한다는 청사진을 제시하고 있다.
KAIST는 나노 분야에서 비교 우위를 갖는 최 소 3개 이상의 기술개발과 전문인력 양성을 목표 로 하고 있다. 또한 학제적 시스템에 맞는 교육 및
바이오벤처 미국 진출 기지 건설
국내 바이오 벤처기업들의 미국진출 전초기지 역할을 할 ‘해외 바이오벤처지원센터’가 미국 샌 디에이고에 세워진다. 산자부는 “전국경제인연합 회 및 바이오벤처협회와 공동으로 투자해 상반기 중 미국에 바이오벤처지원센터인 ‘바이오파크 (Bio-Park)’를 설립할 계획”이라고 밝혔다.
산자부는 예산이 확보되는 대로 참여업체 모집 에 나설 계획이다. 1차로 10개 바이오 벤처기업을 선정, 입주시킨다는 방침인데, 입주 업체들에게 사 무실을 제공하고 현지 벤처캐피털사와 법률·회 계법인 등을 소개하며 마케팅이나 판로도 지원해 줄 예정이다.
(chema.co.kr, 2002년 2월 8일)
탄소 나노튜브 성질 제어 기술 개발
한국과 미국 연구진이 탄소 나노튜브의 전기적 성질을 인위적으로 조작하는 데 처음 성공했다.
이로써 지금의 실리콘 반도체보다 집적도가 1만 배나 높은 ‘분자 크기의 반도체’를 개발할 수 있는 길이 열리게 됐다.
숭실대 물리학과 강세종 교수는 미국 일리노이
대 및 펜실베이니어대 연구진과 함께 머리카락 굵 기의 10만 분의 1 크기인 탄소 나노튜브 속에 축 구공 모양의 탄소원자인 ‘풀러렌’을 넣고 이 축구 공을 움직여 전기적 성질을 조작하는 데 성공했다 고 밝혔다.
연구진은 ‘꿈의 신소재’로 불리는 탄소 나노튜 브 속에 풀러렌이 들어있는 이 물질을 ‘콩깍지 나
노튜브’라고 이름 붙였다. 탄소 나노 튜브와 풀러렌을 섞어 열을 가하면 분자들 사이의 자 기조립 현상에 의 해 풀러렌이 나노 튜브 속으로 들어 가는 성질을 이용해 ‘콩깍지 나노튜브’를 만들었 다. 이어 나노튜브 바깥에서 주사터널링 현미경 (STM)의 바늘로 힘을 가해 튜브 속의 풀러렌을 이동시킨 결과, 풀러렌의 위치가 변함에 따라 전 기전도도 등 나노튜브의 전기적 성질도 달라진다 는 사실을 발견했다.
강 교수는 “나노미터(nm) 수준에서 탄소 나노 튜브의 전기적 특성을 제어할 수 있다는 것을 보 여줌으로써 분자 크기의 트랜지스터, 다이오드, 메 모리소자 등 개발할 수 있는 길이 열리게 됐다”고 말했다. 탄소 나노튜브(지름 1.4nm, nm=10억분 의 1m)는 탄소 원자가 긴 빨대 모양으로 결합된 물질이며, 풀레런(지름 0.9nm)은 탄소 원자 60개 가 축구공 모양을 하고 있는 분자이다.
탄소 나노튜브는 미래의 반도체, 배터리, 센서, LCD 소재로 가장 유력하게 꼽히는 물질이다. 탄 소나토튜브가 소재 혁명의 총아로 등장하는 이유 는 현재의 실리콘 소재 반도체와 비교할 수 없을 만큼 작은 크기의 전자소자를 만들 수 있기 때문 이다. 강 교수는 “현재 실리콘 반도체의 선폭은 130 나노미터까지 와 있지만, 선폭을 줄이는 것이 거의 한계에 와 있다”며 “실리콘 반도체 선폭보다 지름이 100분의 1인 탄소 나토튜브로 회로를 만들 면 이론적으로 현재보다 집적도를 1만 배 가량 높 일 수 있다”고 말했다.
(동아일보, 2002년 2월 9일)
포유동물서 거미 줄 생산 성공
강철보다 강한 것으로 알려진 거미줄을 유전자 이식을 통해 포유동물 세포에서 뽑아내는 실험이 성공했다. 캐나다 몬트리올에 있는 넥시아 생명공 학회사와 미군 육군 생화학 연구소는 거미의 유전 자를 암소와 햄스터의 세포에 이식해 자연산 못지 않게 튼튼한 거미 실크를 뽑아내는데 성공했다고 발표했다.
넥시아사의 안토울라 라자리스, 코스타스 카라 차즈 박사팀은 거미 실크를 만드는 유전자를 각각 소의 유방세포와 햄스커의 신장세포에 이식한 결 과 자연산 보다는 유연성이 떨어지지만 질긴 강도 는 자연산 못지 않은 거미 실크를 생산했다. 자연 산은 두 종류의 단백질로 구성돼 있는 반면 이번 실험은 이 두 가지 단백질 중 하나의 단백질만을 이용해 만든 섬유이기 때문에 약간의 차이가 있는 것이라고 추측하고 있다.
포유동물의 세포에 이식된 거미 실크 유전자는 대량의 실크 단백질을 생산하는데 이 단백질은 모 두 수용성인데다 세포 밖으로 분비돼 수집하기도 편리하다. 연구팀에 따르면 수용성 실크 단백질을 뽑아내는 전 과정은 액체(물) 속에서 이뤄지고 이 렇게 얻은 단백질을 메틸 알코올에 넣으면 바로 강한 섬유의 형태로 변한다.
흔히 거미줄로 불리는 거미 실크는 거미의 꽁무 니에서 분비된다. 물방울이 맺혀있는 거미 실크를 보면 금방이라도 끊어 질 듯 가늘고 약해 보이지 만 무게를 견디는 강도가 강철의 5배 가량 될 정 도로 튼튼하다. 과학자들은 1989년 거미 실크의 단백질을 만드는 유전자가 밝혀진 뒤 이른바 ‘생 물강철’(biosteel)을 상업적으로 대량 생산하기 위 해 많은 노력을 기울여 왔다.
거미 실크의 대량 생산법을 연구하고 있는 미국 와이오밍대학의 랜돌프 루이스 박사는 이번 연구 에 대해 “지금까지 효모나 박테리아를 이용한 일
은 있지만 포유동물의 세포에서 거미 실크를 뽑아 낸 것은 처음”이라면서 “포유동물을 이용한 거미 실크 제조법이 완성되면 거미 실크의 용도는 무궁 무진하다”고 평가했다.
거미 실크는 인공힘줄이나 수술부위를 봉합하 는 실, 다리를 건축할 때 사용되는 강철줄을 대신 해 사용될 수 있으며 이밖에도 방탄복이나 낙하산 등의 군사용품에도 매우 유용하게 응용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
(동아일보, 2002년 1월 23일)
폐플라스틱서 경유 생산기술 개발
‘산업폐기물 재활용 기술 개발사업단’은 한국에 너지기술연구원 한국로이코 등과 공동으로 혼합 폐플라스틱으로 부터 경유를 대량 생산할 수 있는 연속식 신공정을 개발했다고 밝혔다. 이번에 개발 된 것은 폐플라스틱을 녹인 후 열분해할 때 나오 는 오일증기를 응축시켜 경유를 대량으로 뽑아내 는 새로운 방식이다. 신공정이 상업화될 경우 연 1 조 2,000억원(240만톤) 상당의 원유수입 대체효 과가 기대된다고 사업단측은 설명했다.
이 공정은 혼합 폐플라스틱을 녹여 액체화하는 용융공정, 열분해 반응공정, 경질유 중질유 잔류물 등을 효율적으로 분리해 정제하는 감압 증류공정 등 세가지로 돼있다.
용융 공정에서는 폴리염화비닐(PVC)을 비롯 해 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 일상 생활에서 쓰이는 열가소성수지의 대부분을 처리할 수 있다.
기존 공정에서는 별도의 PVC 처리 방법이 공정 에 포함되지 않아 재생 과정에서 유독성기체의 발
생을 막으려면 재활용 플라스틱에서 PVC를 빼내 야 했다.
열분해 공정에서는 촉매를 쓰지 않고 보일러에서 물을 가열하듯이 플라스틱을 가열하는 가열로 방식 을 적용했고 감압증류 방법을 써서 생성되는 연료 유의 품질을 높였다는 것이 사업단의 설명이다.
신공정을 이용해 폐플라스틱을 재생하면 투입 량의 80% 정도가 연료유로 재생되고 재생 과정에 투입되는 에너지 효율은 95% 정도다.
연구에 참여한 폐기물 재생업체인 한국로이코 는 “이번에 개발된 공정을 사용하면 연 6,000톤의 연료유를 생산할 수 있는 설비를 만드는 데 기존 의 10% 미만인 30억원이면 충분하다”며 “해외시 장 개척에 나서겠다”고 말했다.
(한국경제, 2002년 1월 18일)
나노기술 응용, DNA 리모컨 개발
TV처럼 몸 밖에서 DNA를 켜고 끄는 ‘DNA 리모컨’이 나올 전망이다. 이 방법은 인슐린처럼 우 리가 원하는 단백질을 만들도록 외부에서 DNA에 명령을 내리는데 사용할 수 있을 것으로 보인다.
미국 매사추세츠공대 킴벌리 하맛쉬펄리 교수 는 나노 기술을 이용해 외부에서 DNA를 제어하 는 방법을 개발했다고 발표했다.
연구팀은 이중나선으로 된 DNA 조각에 지름 1.4nm 크기의 아주 작은 금 결정을 붙였다. 이어 DNA 조각 주위에 자기장을 걸어준 뒤, 1초에 약 10억번 정도 빠르기로 자기장 방향을 계속 바꿔주 자 이중나선으로 붙어 있던 DNA 조각이 두 가닥 으로 풀어졌다. 자기장의 영향으로 금 결정에 전 기가 흐르면서 뜨거운 열이 발생하고, 이 열이 단 단히 붙어 있던 DNA 이중나선을 서로 떨어뜨린 다. DNA는 온도가 올라가면 이중나선이 풀어져 두 개의 가닥으로 나뉘는 성질이 있다. 외부 자기 장을 없애자 두 가닥의 DNA는 다시 처음의 이중
나선으로 붙었다.
연구팀은 DNA를 시험관 안에 넣어 이 같은 결 과를 얻었으며, 곧 살아있는 세포와 동물에서도 같은 실험을 할 계획이다. 하맛쉬펄리 교수는
“DNA 이중나선이 풀어지면 효소 등이 달라붙어 그 부분에 해당되는 단백질을 만든다”며 “이 DNA 제어방법을 이용하면 외부에서 명령을 내 려 원하는 단백질을 만들 수 있다”고 말했다.
(동아일보, 2002년 1월 14일)
냉매 없는 냉장고 美서 첫 개발
미국 에임즈 연구소의 칼 슈나이더 교수 연구팀 은 최근 상온에서 작동하는 자석 냉장고를 처음으 로 개발했다고 발표했다. 이번에 개발된 자석 냉 장고는 자기장을 걸어주면 열을 발산하고 자기장 에서 벗어나면 반대로 온도가 내려가는 이른바
‘자기(磁氣)냉동’ 성질을 이용한 것. 자기냉동으 로 발생한 온도차는 자석 주변을 흐르는 냉각수로 전달돼 냉장효과를 낸다.
에임즈 연구소는 상온에서도 자기냉동 효과가 뛰어난 ‘가돌리늄 합금(Gd5(Si2Ge2))’을 이용했 다. 가돌리늄 합금이 채워진 바퀴는 영구자석 사 이를 회전하면서 자기냉동 효과로 냉각수를 냉각 시킨다.
현재 사용되는 냉장고는 액체 상태의 냉매가 팽 창하면서 기체로 될 때 주위로부터 열을 빼앗는 원 리를 이용하고 있다. 그러나 프레온 가스 등의 냉매 를 압축하는 과정은 에너지를 많이 소비하며 윙윙 거리는 냉장고 특유의 소음을 발생시키는 단점이 있다. 게다가 프레온 가스는 오존층 파괴의 주범이 기도 하다.
냉매가 필요 없는 자석 냉장고는 이러한 문제점 을 상당 부분 해결해줄 것으로 기대되고 있다. 슈 나이더 교수는 “자석 냉장고에서 가돌리늄 합금 바퀴를 회전시키고 물을 순환시키는 과정에만 아
주 적은 에너지만 필요할 뿐”이라며 “자석 냉장고 는 대량생산을 통해 생산단가가 내려가면 가정용 냉장고, 에어컨, 전자제품 냉방장치 등에 활용될 수 있을 것”으로 기대했다.
자기냉동 원리는 1920년대에 처음 밝혀졌다. 한 국전기연구원 권영길 박사는 그러나 “초전도자석 으로 강한 자기장을 걸어 냉각 효과를 얻는 장치 가 개발됐지만 초전도자석이 -263℃의 극저온에 서 작동하기 때문에 활용도가 낮았다”고 밝혔다.
에임즈 연구소는 1996년 가돌리늄 합금이 상온 에서 자기냉동효과를 보인다는 것을 밝혀내 이 문 제를 해결했다. 당시는 가돌리늄 합금을 g 단위밖 에 만들지 못해 상용화를 이루지 못했지만 최근
㎏ 단위로 만들 수 있는 공정기술을 개발함으로써 자석 냉장고 개발이라는 개가를 이뤘다.
(동아일보, 2002년 1월 9일)
국내 단백질 칩 연구개발 활성화
인간 게놈이 밝혀진 이후 포스트게놈시대의 핵 심기술로 떠오르고 있는 ‘단백질 칩’ 연구가 국내 에서도 활발하다.
국내에서는 다이아칩, 프로테오젠, 제네티카, 에 스디 등의 바이오 벤처기업과 서울대 응용화학부/
컴퓨터공학부 공동연구팀 등이 자체 개발한 단백 질 칩을 선보였다.
또 삼성종합기술원에서 정부과제로 단백질 칩 개발연구를 진행하고 있으며, 최근에는 충북대 장 수익 교수와 삼성종합기술원 박유근 박사, 경희대 강인철 교수 등이 ‘단백질 칩 개발을 위한 연구회’
를 발족하는 등 이 분야의 연구 열기가 뜨겁다.
바이오벤처기업인 다이아칩은 최근 국내 최초 로 에이즈 진단용 단백질 칩은 물론 이를 판독하 는데 필요한 장비인 미세배열기(마이크로어레이) 와 판독기 등의 제품을 개발, 시장에 내놓았다. 이 회사가 개발한 미세배열기는 반복 동작이 가능케
함으로써 염기서열 해독과정을 자동화한데 특징 이 있으며 지난해 미국 시카고에서 열린 전시회에 서 호평을 받기도 했다.
서울대 응용화학부와 전기컴퓨터공학부의 공동 연구팀도 기존 단백질 칩에 비해 10배 이상 많은 단백질을 심을 수 있는 고집적 단백질칩을 개발하 는데 성공했다. 연구진은 이 칩이 가로, 세로 1cm 의 실리콘칩 위에 1만 5천여 개의 단백질을 심을 수 있다고 설명했다.
또 단백질 칩 전문 바이오 벤처기업인 에스디는 지난해 혈액으로 전염이 가능한 에이즈와 매독 등 14가지 질환을 혈액 한 방울로 1시간 내에 동시 진단할 수 있는 단백질 칩을 개발, 발표했다.
이밖에 바이오벤처기업인 프로테오젠과 물성분 석 벤처기업인 케이맥은 전략적 제휴를 맺고 단백 질 칩과 단백질 분석장비의 공동 개발에 들어갔다.
이들 회사는 단백질 칩과 함께 선진국에서도 개 발에 열을 올리고 있는 SPR(표면플라즈몬 공명) 원리를 이용한 단백질 분석장치를 공동으로 개발, 생산하는 한편 공동마케팅도 펼친다는 계획이다.
업계 관계자들은 “여러 가지 단백질칩 가운데 아직은 일부 진단용 칩 시장만 활성화 돼 있고 신 약개발을 위한 단백질 칩은 최소 5년 후에나 선보 일 것으로 보인다”며 “아직까지 미국 등 선진국도 연구가 시작단계에 있어 이 분야에 집중 투자할 경 우 우리나라도 경쟁력을 가질 수 있다”고 말했다.
(연합뉴스, 2002년 1월 7일)
침팬지 지놈 지도 완결
인간과 가장 닮은 동물인 침팬지의 지놈 지도가 처음으로 완성됐다. 한·미·일·중·독·대만의 지놈 관련 연구소가 공동연구에 참여한 침팬지 지 놈 국제컨소시엄은 침팬지 지놈이 34억개의 염기 로 이뤄져 있으며, 그 중 98.7%가 인간과 같은 구 조로 돼 있다고 밝혔다.
이에 따라 인간 지놈과 침팬지 지놈을 비교, 분 석함으로써 인간의 뇌 기능 연구에 획기적인 전기 를 마련할 전망이다. 치매 치료제 등 유전자 신약 개발도 가능하다. 또 인간과 침팬지간에 1% 정도 의 염기 구조만 다른데도 불구하고 지적 수준이나 감성, 형태 등에 확연한 차이를 나타내는 원인을 유 전자 측면에서 규명할 수 있게 될 것으로 보인다.
한국생명공학연구원의 박홍석 박사는 “지적 능 력이 뛰어난 인체의 신비를 푸는 데는 지금까지 주로 실험동물로 사용한 초파리나 쥐, 토끼 등으 로는 불가능한 게 많다”며 “앞으로 침팬지 지놈 지도를 이용해 유전적으로 접근할 수 있게 됐다”
고 말했다.
(중앙일보, 2002년 1월 4일)
장기 이식용 돼지 세계 첫 복제
한국 과학자 3명이 포함된 한·미 공동연구팀 이 인체 장기이식 때 거부반응을 일으키는 유전자 를 제거한 돼지를 복제하는 데 세계에서 처음으로 성공했다. 이로써 동물의 심장이나 간 등 장기를 인간에게 이식하는 ‘이종(異種)간 장기이식’을 할 수 있는 토대가 마련됐다.
미국 미주리대와 바이오벤처기업인 이머지 바 이오 세러퓨틱스 연구진은 인체에 이식했을 때 거 부반응을 일으키는 유전자를 제거한 복제 돼지 4 마리를 지난해 9, 10월 탄생시켜 건강하게 자라고 있다고 밝혔다.
돼지는 사람의 장기와 크기 및 모양이 비슷해 사람에게 장기를 제공할 수 있는 가장 유력한 동 물로 꼽혀 왔다.
연구팀은 유산된 돼지 태아의 근육세포에서 핵 을 추출해 핵에서 인체 거부반응을 일으키는 효소 의 유전자를 제거했다. 이어 이 세포는 핵을 미리 제거한 난자와 융합시켜 배아를 만들고 이를 대리 모 돼지의 난관에 이식해 복제 돼지를 탄생시켰다.
강원대 정희태 교수는 “인체 거부반응 유전자를 제거한 체세포를 복제하는 것이 보통 체세포를 복 제하는 것보다 훨씬 어려웠다”며 “이 연구로 인체 거부반응 유전자의 기능을 정지시키는 것이 가능 하고 이 유전자가 없는 돼지도 생존할 수 있다는 것이 증명됐기 때문에 이종간 장기이식의 가장 큰 걸림돌이 제거됐다”고 말했다.
이종간 장기이식의 또 다른 걸림돌은 이식 과정 에서 동물의 바이러스가 인체에 감염되는 것이다.
연구팀은 이번에 실험실에서 이 복제 돼지의 세포
가 인체 세포에 돼지 레트로바이러스를 감 염시키는지 조사한 결 과 감염이 일어나지 않는 것으로 나타났 다.
연구에 참여한 축산기술연구소 임기순 박사는
“이종간에 장기를 이식해도 안전한지 빈틈없이 확 인해 인체 이식을 하려면 앞으로 5~10년은 걸릴 것”이라고 말했다.
한편 세계 최초의 복제양 돌리를 만든 영국 스 코틀랜드의 생명공학회사 PPL 세러퓨틱스도 지 난해 12월 인간에게 이식했을 때 거부반응을 일으 키지 않도록 유전자가 조작된 돼지 5마리를 복제 하는 데 성공했다고 발표했다.
(동아일보, 2002년 1월 4일)
(주)LG화학, 첨단 디스플레이 소재 국산화 LG화학은 유기EL(전계발광소자)을 구성하는 4개층 물질 중 3개층 물질의 개발에 성공한데 이 어 나머지 1개층 물질도 테스트를 거쳐 개발을 완 료할 예정이다. 이렇게 되면 LG화학은 세계 최초 로 유기EL에 대한 4개층 물질을 모두 보유한 회 사가 돼 세계 디스플레이 소재 시장에서 유리한 고지를 선점하게 된다.
또한 국내 휴대폰단말기, 모니터 생산업체들도 신용카드 두께에 불과한 화면을 실현할 수 있어 차세대 디스플레이 제품을 양산하는데 탄력을 받 을 것으로 보인다.
유기EL의 핵심 소재인 이 물질들은 1g당 1,000 달러가 넘는 ‘황금의 소재’로 삼성SDI를 비롯한
유기EL 관련 업체들이 전량 수입에 의존하고 있 는 전자정보통신소재다.
LG화학에 따르면 “이미 개발한 3개층 물질은 밝기와 선도, 수명 등에서 미국 코닥, 일본 이데미 츠코산 등 선두업체들을 능가하는 수준”이라며 “4 개층 물질을 모두 개발 완료하는 대로 양산 체제 를 갖출 방침”이라고 말했다.
(chema.co.kr, 2002년 2월 27일)
유화업체, 친환경제품 개발에 관심
석유화학 업체들이 회사 이미지 개선과 제품 고 부가가치화를 위해 환경 친화적 제품 개발에 관심 을 쏟고 있다. 유화업계에 따르면 점차 강화되고 있는 국내외 환경규제를 피하고 고객들의 환경피
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