부산대 BK21플러스 사업단, ‘금속나노입자’ 인체 무해한 고분자로 안정화 성공
화학분야 최고권위 잡지 ‘프로그레스 인 폴리머 사이언스’ 게재
국내 연구진이 안정성 논란을 일으키고 있는 금속나노입자를 인체에 무해한 고분자로 안정화시키는 기술을 개발해 나노입자의 응용을 확대할 수 있는 길을 열었다.
부산대 김일(고분자공학과)·김광호(재료공학부) 교수팀은 호주연방과학원(CSIRO)과 공동으로 진행한 이번 연구에서 다양한 고분자로 금속나노입자를 보호함으로써 금속나노입자가 나타내는 독성을 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 개발했다고 12일 발표했다.
이번 연구결과는 세계 화학분야에서 영향력계수(IF) 26.854로 독보적 위치를 차지하고 있는 ‘프로그레스 인 폴리머 사이언스(PPS, Progress in Polymer Science)’지 인터넷판 지난 7월 16일자에 게재됐다.
크기가 1에서 100나노미터(nano meter, 10억분의 1ｍ)인 금속나노입자는 현대과학의 위대한 발견의 하나로 받아들여지고 있다. 원자 혹은 분자와 벌크재료(나노기술로 만들어진 소재들을 뭉쳐서 눈에 보이는 큰 수준의 일반적인 재료로 만든 것)를 이어주는 고리 역할을 하는 나노입자는 벌크재료가 크기에 관계없이 동일한 성질을 보이는 것에 비해 크기에 따라 물성이 크게 달라지는 특징을 보인다. 표면적이 넓어 기계적, 열적 성질은 물론 전기적, 자기적 성질과 음향 및 광학 거동이 종래 재료와는 다르다.
2000년대에 들어서면서 나노입자를 이용한 다양한 제품이 시장에 등장하기 시작했다. 이산화티탄과 산화아연 나노입자를 이용한 자외선차단 선크림, 나노실버를 이용한 식품포장, 의류, 항균제, 탄소나노튜브를 이용한 접힘 없는 의류, 다양한 촉매 등이 그 예다. 현재 1500여 종의 나노입자 응용 제품이 시장에 나와 있고, 매주 서너 개의 새로운 제품이 히트상품으로 출시되고 있다.
그러나 우리 생활 깊숙이 영향을 미치고 있는 나노입자의 안정성 논란은 아직도 해결되지 않고 있다. 각종 질병을 진단, 치료하고, 환경오염을 줄이기 위해 나노입자가 사용되고 있음을 감안하면 나노입자가 인체와 환경에 미치는 부작용의 안정성이 담보되지 않는다면 심각한 일이 아닐 수 없다. 나노입자는 작은 크기 때문에 유기체의 세포막을 쉽게 침투하는 특성이 있어 나노입자가 세포독성을 가질 경우 각종 부작용을 일으킬 수 있다.
연구팀은 나노입자가 보이는 각종 부작용 및 안정성 논란을 불식시키기 위해 금속나노입자를 생체와 잘 어울리고 환경적 문제도 최소화시킬 수 있는 고분자로 안정화시키는 적절한 방법을 찾아냈다. 연구팀은 “이 연구로 고분자를 이용해 금속나노입자를 다양하게 안정화시킴으로써 안심하고 사용할 수 있게 되어 금속나노입자의 응용범위가 크게 넓어질 것으로 예상한다”고 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 기반형융합연구사업(식물유 기반 폴리올 및 에코폴리머 제조)과 BK21플러스사업(동남권 화학신기술 창의인재양성 사업단)의 지원으로 수행됐다.
부산=김태현 기자 hyun@hankyung.com
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화학분야 최고권위 잡지 ‘프로그레스 인 폴리머 사이언스’ 게재
국내 연구진이 안정성 논란을 일으키고 있는 금속나노입자를 인체에 무해한 고분자로 안정화시키는 기술을 개발해 나노입자의 응용을 확대할 수 있는 길을 열었다.
부산대 김일(고분자공학과)·김광호(재료공학부) 교수팀은 호주연방과학원(CSIRO)과 공동으로 진행한 이번 연구에서 다양한 고분자로 금속나노입자를 보호함으로써 금속나노입자가 나타내는 독성을 획기적으로 낮출 수 있는 기술을 개발했다고 12일 발표했다.
이번 연구결과는 세계 화학분야에서 영향력계수(IF) 26.854로 독보적 위치를 차지하고 있는 ‘프로그레스 인 폴리머 사이언스(PPS, Progress in Polymer Science)’지 인터넷판 지난 7월 16일자에 게재됐다.
크기가 1에서 100나노미터(nano meter, 10억분의 1ｍ)인 금속나노입자는 현대과학의 위대한 발견의 하나로 받아들여지고 있다. 원자 혹은 분자와 벌크재료(나노기술로 만들어진 소재들을 뭉쳐서 눈에 보이는 큰 수준의 일반적인 재료로 만든 것)를 이어주는 고리 역할을 하는 나노입자는 벌크재료가 크기에 관계없이 동일한 성질을 보이는 것에 비해 크기에 따라 물성이 크게 달라지는 특징을 보인다. 표면적이 넓어 기계적, 열적 성질은 물론 전기적, 자기적 성질과 음향 및 광학 거동이 종래 재료와는 다르다.
2000년대에 들어서면서 나노입자를 이용한 다양한 제품이 시장에 등장하기 시작했다. 이산화티탄과 산화아연 나노입자를 이용한 자외선차단 선크림, 나노실버를 이용한 식품포장, 의류, 항균제, 탄소나노튜브를 이용한 접힘 없는 의류, 다양한 촉매 등이 그 예다. 현재 1500여 종의 나노입자 응용 제품이 시장에 나와 있고, 매주 서너 개의 새로운 제품이 히트상품으로 출시되고 있다.
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연구팀은 나노입자가 보이는 각종 부작용 및 안정성 논란을 불식시키기 위해 금속나노입자를 생체와 잘 어울리고 환경적 문제도 최소화시킬 수 있는 고분자로 안정화시키는 적절한 방법을 찾아냈다. 연구팀은 “이 연구로 고분자를 이용해 금속나노입자를 다양하게 안정화시킴으로써 안심하고 사용할 수 있게 되어 금속나노입자의 응용범위가 크게 넓어질 것으로 예상한다”고 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 기반형융합연구사업(식물유 기반 폴리올 및 에코폴리머 제조)과 BK21플러스사업(동남권 화학신기술 창의인재양성 사업단)의 지원으로 수행됐다.
부산=김태현 기자 hyun@hankyung.com
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