October 20,2019

나노 기술, 인간 삶에 스며들다

나노코리아 전시회…첨단 의료 중심 성과 주목

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나노기술 전시 행사인 ‘나노코리아 2019’가 성황리에 마무리되었다.

산업통상자원부와 과학기술정보통신부가 주최한 이번 행사는 일산 킨텍스에서 7월 3일부터 5일까지 3일 동안 진행됐다.

나노기술을 연구하는 공공기관, 정부출연연구소 뿐만 아니라, 국내외 기업들이 대거 참여해 나노 지식과 정보를 공유하는 장을 마련했다.

이번 전시는 공공 연구기관을 중심으로 대학, 기업 등 연구주체들이 국가의 지원을 받아 창출한 성과를 한 눈에 보여주었다.

아울러 나노기술이 첨단 의료, 생활용품, 가전제품 등 인간 삶에 스며들고 있는 모습을 다채롭게 선보여 기술의 사업화가 현실화되고 있음을 실감케 했다.

나노코리아 2019 전시장 모습 ⓒ정현섭/ScienceTimes

나노코리아 2019 전시장 모습 ⓒ정현섭/ScienceTimes

한국나노기술원, 모바일 헬스케어 소개

한국나노기술원은 나노소자, 화합물 반도체의 연구개발 및 지원을 담당하는 공공기관으로, 멤브레인 칩, 스마트 드레싱 등 다양한 연구 성과를 소개했다.

특히, 창상 감염 모니터링용 스마트 드레싱 기술은 모바일 헬스케어의 예로서 주목되었다.

한국나노기술원이 전시한 스마트 드레싱 ⓒ정현섭/ScienceTimes

한국나노기술원이 전시한 스마트 드레싱 ⓒ정현섭/ScienceTimes

연구원은 상처에 직접 접촉하는 드레싱에 무선통신모듈과 유연한 pH센서를 달아 감염 부위를 지속적으로 점검할 수 있는 기술을 개발했다.

환자의 체온, 상처의 수소이온농도가 드레싱에 부착된 체온계와 pH센서를 통해 실시간으로 감지되고, 무선통신모듈을 통해 스마트폰으로 전송된다.

환자는 전송된 정보를 스마트폰으로 받아 감염 상태를 스스로 확인할 수 있다.

한국나노기술원 관계자는 “드레싱의 교체 주기를 점검하거나 향후 치료 방향을 결정하는 등의 의사결정을 하는 데 도움을 줄 것”이라고 밝혔다.

한국재료연구소, 광중합형 다종 세라믹 3D 프린팅 소개

재료연구소는 소재기술 관련 연구개발을 수행하는 정부출연연구기관으로, 나노 소재를 활용한 다채로운 연구 성과를 소개했다.

분자센싱 3차원 플라즈몬 소재를 비롯해 기능성 섬유 복합소재 기술, 광중합형 다종 세라믹 3D 프린팅 신기술, 전자현미경 기반 정밀 분석 및 멀티스케일 소재 모델링 기술을 선보였다.

특히, 광중합형 다종 세라믹 3D 프린팅은 의료소재를 생산하는 신기술로서 전시회 참가자들의 관심을 끌었다.

세라믹 3D 프린터로 구현한 모형제품 ⓒ정현섭/ScienceTimes

세라믹 3D 프린터로 구현한 모형제품 ⓒ정현섭/ScienceTimes

이 기술은 다양한 종류(6종)의 세라믹을 동시에 출력할 수 있는 점이 특징으로 최소 10㎛로 한 층 두께를 제어할 수 있어 높은 정밀도를 구현할 수 있다.

경질성 및 취성으로 인한 세라믹 소재의 성형‧가공 한계성을 극복하였으며, 고온 열처리를 동반하는 세라믹 공정의 특수성을 반영해 소재와 공정, 장비 기술을 개발했다.

골재생용 지지체, 골대체용 이식체, 치아 대체재 등 의료분야, 전기‧전자부품, 기계 정밀부품 등 폭넓은 분야에서 적용될 것으로 기대하고 있다.

KIST, 구제역 바이러스 진단키트 개발

한국과학기술연구원(KIST)은 총 18가지 나노기술 연구를 선보였다.

자가 학습이 가능한 뉴로모픽 칩, 저차원 반도체 소재 기반 이미지 센서, 구제역 바이러스 진단키트, 전도성 나노메쉬 기반의 웨어러블 압력센서 등 다양한 성과를 소개했다.

이 가운데 상향변환 나노입자를 이용한 현장용 구제역 바이러스 진단키트가 참가자들의 주목을 받았다.

KIST 연구원이 구제역 진단키트의 원리를 설명하고 있다.ⓒ정현섭/ScienceTimes

KIST 연구원이 구제역 진단키트의 원리를 설명하고 있다.ⓒ정현섭/ScienceTimes

기존에는 구제역, 조류독감과 같은 가축 질병을 현장에서 정확히 검출하는 것이 기술적으로 어려워 방역관리에 큰 어려움을 겪었다.

이에 따라 분변과 같은 현장시료에서 안정적으로 바이러스를 검출할 수 있는 고감도 진단 기술 개발에 대한 요구가 계속되었다.

KIST는 근적외선을 흡수하여 발광하는 균일한 상향변환 나노입자를 개발하고 이를 기반으로 한 진단키트를 완성했다.

근적외선 발광 특성은 불투명한 검체에서도 바이러스 검출이 가능하며, 기존에 가시광선을 이용하는 진단키트보다 높은 민감성을 가지면서도 안정적인 신호처리가 가능하다.

KIST 관계자는 “이 기술을 통해 구제역을 현장에서 신속하게 진단하고, 질병 확산 방지에 기여할 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.

한국에너지기술연구원, 스마트 윈도우 소개

한국에너지기술연구원은 전시회를 통해 스마트 윈도우 기술을 소개했다.

에너지기술연구원은 에너지효율향상, 신재생에너지, 이산화탄소 처리, 화석에너지 청정이용 등 에너지기술 분야의 다양한 연구를 진행하고 있다.

연구원이 소개한 스마트 윈도우 기술은 태양빛의 세기를 자동으로 감응하는 유리나 필름이 빛 투과도를 자체적으로 조절할 수 있는 것이 특징이다.

일체형 소자의 안쪽에 광 흡수층이 포함되어 있어 외부 전원이 없이도 외부의 광량에 따라 자동으로 변색이 가능하다.

아울러 투명 기판을 따로 사용하지 않아 생산단가를 크게 낮출 수 있는 것이 장점이다.

다만, 고가의 진공증착 공정을 사용해야 하며, 시공이 까다롭고, 기존 건물에 설치하는 것이 매우 어려운 점이 기술 확산의 한계로 지적되고 있다.

이러한 스마트 윈도우 시장은 국내에서는 아직 걸음마 단계에 불과하지만, 향후 관련 기술 발달과 응용분야 확대에 따라 시장 규모가 수천억 원에 달할 것으로 기대하고 있다.

나노기술, 일상 속으로 스며들다

공공기관뿐 아니라 대학과 국내 기업들도 나노기술 관련 연구개발을 활발히 진행하고 있다.

복합소재, 의료 소재, 반도체 소재, 배터리 소재, 각종 스마트 센서, 적외선 센서, 결빙제어 소재 등 소재 분야에서 다양한 협력연구를 추진하고 있다.

과학기술정보통신부는 나노기술 육성을 위해 ‘제3기 국가나노기술지도(2018~2027)’를 2018년 수립하고, 다양한 연구 지원을 수행하고 있다.

이러한 다양한 연구가 지속되고 있는 가운데 나노기술이 인간 삶 속에서 다채롭게 녹아들고 있다는 점이 주목할 만하다.

특히, 나노기술을 활용함으로써 의료 기술의 발달이 계속되고 있다.

은 나노 와이어 페이스트를 적용한 웨어러블 심전도 측정의류 ⓒ정현섭/ScienceTimes

은 나노 와이어 페이스트를 적용한 웨어러블 심전도 측정의류 ⓒ정현섭/ScienceTimes

이번 전시 행사에서는 웨어러블 심전도 측정 의류, 질병 진단을 위한 나노 소포체 검출용 디바이스, 의료용 CMOS 방사선 모듈 등 다양한 의료 관련 제품들이 소개됐다.

아울러 일상 속 제품에서도 나노기술의 적용 사례가 증가하고 있다.

은 나노 페이스트를 이용한 가정용 밥솥ⓒ정현섭/ScienceTimes

은 나노 페이스트를 이용한 가정용 밥솥ⓒ정현섭/ScienceTimes

냉장고, 밥솥, 내비게이션, 공기정화 살균기, 양자점 필름을 활용한 식물조명 등 나노기술이 적용된 일상 제품들이 전시회에서 소개되기도 했다.

나노코리아에 참가한 한 시민은 “이번 행사에서 소개된 다양한 전시 제품들을 통해 나노기술이 일상생활 속에 다양하게 녹아 있음을 느꼈다”며 소감을 밝혔다.

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