부산대학교 교수팀이 '전통 항아리처럼 숨쉬는 포장지' 개발에 성공해 기술을 기업에 넘겨 곧 시장에 선보일 전망이다. 정부의 공식 신기술(NET) 인증 획득에 성공하면서 본격 사업화에 들어간 이 기술은 물은 가둬두고 기체는 배출해 김치 등 발효식품 유통과 유산균 증식에 쓰임이 클 것으로 기대된다. 부산대학교(총장 차정인)는 광메카트로닉스공학과 신보성 교수가 기술 이전한 '통기성 포장지 제조기술'이 최근 농림식품신기술(NET) 인증을 획득해 사업화에 속도를 내고 있다고 2일 밝혔다.이 신기술은 신 교수가 기능성 포장지 제조업체인 ㈜지큐지원에 기술 이전한 것이다. 지난해 12월 ㈜지큐지원이 농림식품신기술인증을 획득하면서 관심을 모으고 있다. 2020년 부산대가 기술 이전한 이 나노 발포 구조체 가공 기술은 2년의 기술 상용화 과정을 거쳐 독자적인 제조 기술로 완성됐다. 그동안 김치와 같은 발효식품은 기존 포장지의 기술적 한계에 부딪혀 발효 과정에서 나오는 이산화탄소 가스로 인해 유통과정에서 부풀거나 터지기 쉬워 장기보관이나 수출에 많은 어려움이 있었다.부산대가 개발한 통기성 발효식품 포장지의 핵심기술인 나노 발포 구조체는 필름에 발포제를 고도로 정밀하게 분산시키고 이를 레이저로 가공해 물은 새지 않고 가스만 배출하는 기공을 만드는 기술이다. 기존 포장지 문제의 해법으로 부상하고 있다. 이 신기술은 장기간의 유통기간 동안 포장지가 전통 항아리와 같이 숨을 쉬게 해준다. 통기성을 조절해 기존 포장지 대비 약 1000배 이상 유산균을 증가시켜 제품의 품질 향상에도 탁월하다. 포장지 팽창과 파손으로 인한 불편함은 낮추고 상품 경쟁력은 강화시킴으로써 소비자 만족도 향상에 대한 기대감을 높이고 있다. ㈜지큐지원은 이번 농림식품신기술 인증으로 통기성 발효 포장지에 대한 제품의 신뢰성과 기술적 우위 확보는 물론 발효식품의 생산·유통상의 표준화 토대를 마련해 푸드테크를 혁신할 기술창업기업으로 발돋움하게 됐다. ㈜지큐지원의 기술적 성장 배경에는 신 교수 연구팀과의 지속적인 산학협력과 기술사업화 전담조직인 산학협력단 기술사업부의 체계적인 지원이 뒷받침됐다.지난 2019년 ㈜지큐지원의 다공성 물질에 관한 기술 수요를 확인한 부산대는 '수요기반형 발명자 인터뷰'를 통해 신보성 교수 연구팀을 매칭하고 기업 현장을 직접 방문해 기술 자문과 대학 기술 도입을 적극 지원했다. 기술 이전 이후에도 신 교수팀은 전문 연구진이 없는 ㈜지큐지원을 도와 발포제의 배합 비율 연구부터 레이저 가공기 설계에 이르는 생산공정 전 분야에 대한 아낌없는 기술·노하우를 이전해 짧은 기간 내 양산시스템 구축, 신기술 인증 등 기술사업화에 속도를 낼 수 있도록 협력했다. 3차원 레이저프린팅 기술 분야의 최고권위자로 활발히 지역기업과의 산학협력 및 기술 상용화에 앞장서고 있는 신 교수는 "㈜지큐지원과 같은 기술혁신의 고부가가치형 강소기업 성공모델을 제시하는 데 지속적으로 기여해 졸업생들의 취업난 해결에 도움을 주고 싶다"고 전했다. 이 같은 ㈜지큐지원의 통기성 포장지 제조기술은 K-푸드 세계화에 따른 우리나라의 농식품 수출이 가파르게 증가하면서 수출의 근간을 이루는 발효식품의 포장지 개발과 보급에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 올해 ㈜지큐지원은 이번에 개발된 기술을 활용해 기술사업화에 속도를 낼 전망이다. 김치 포장지 납품을 위해 ㈜풀무원과 협의를 추진 중이며, 발효 콩 제품 '템페'의 제조사인 ㈜파아프의 다양한 형태의 발효식품에 선진화된 포장기술을 적용할 예정이다. 정해동 ㈜지큐지원 대표이사는 "부산대와의 공동연구와 기술 이전으로 애로기술 해결은 물론 원천기술을 확보하게 돼 기술 기반 창업기업으로 도약하게 됐다"며 "확장성이 무궁무진한 통기성 필름 제조 기술을 발전시켜 통기성 방호복 소재 등 하이테크 기능성 의류 산업의 혁신기업으로 성장하겠다"는 포부를 밝혔다.최경민 부산대 산학협력단장은 "최근 대학은 시장이 찾고 기업이 필요한 기술을 직접 발굴하고 사업화하는 혁신주체로 주목받고 있다"며 "앞으로 기술 발굴부터 고도화, 기술 이전·사업화, 투자까지 통합지원이 가능한 부산대만의 강점을 살려 하나의 거대한 인큐베이터로서 대학 기술을 활용한 기술사업화 성공사례를 지속적으로 늘리며 대학의 기술사업화로 산업계 혁신성장을 이끌어 나갈 계획"이라고 말했다. roh12340@fnnews.com 노주섭 기자

셀트리온이 기존 화장품 제조에 활용됐던 리포솜 기술을 보완할 수 있는 새로운 플랫폼 기술을 개발했다. 셀트리온은 산업통상자원부 국가기술표준원으로부터 자사가 개발한 '다중나노구조체 플랫폼 기술'에 대한 신기술 인증(NET)을 획득했다고 21일 밝혔다. 셀트리온 관계자는 "'다중나노구조체 플랫폼 기술'은 화장품의 주요 원료로 활용되는 상피세포성장인자(EGF)의 흡수율을 개선하는 것"이라며 "다양한 단백질 효능물질에 적용이 가능해 화장품 제조 패러다임을 바꿀만한 혁신적 기술"이라고 평가했다.  이 기술은 피부세포의 성장 및 재생 촉진 작용을 하는 단백질 EGF를 피부 내로 더 많이 전달할 수 있게 하는 단백질과 지질의 복합체 제조 기술이다. EGF는 피부의 상처 치료 및 튼살 방지, 노화 예방, 탄력 증대 효능을 갖추고 있다. 그러나 큰 분자량과 구조적 불안정성을 갖고 있어 피부세포 내 전달이 쉽지 않다. 이런 이유로 EGF를 피부속에 전달하기 위해 '리포솜 기술'이 주로 사용됐다. '리포솜 기술'은 속이 빈 방울 모양의 지질 이중층 구조인 '리포솜' 내에 EGF를 봉입해 효능 물질을 피부에 전달하는 것이다. 그러나 '리포솜 기술'의 봉입 효율은 20% 미만에 불과하고 리포솜의 중량 대비 봉입된 단백질의 양은 적어 효율성이 떨어졌다는 것이 셀트리온측의 설명이다. 셀트리온 생명과학연구소와 한국과학기술원(KAIST)는 이런 '리포솜 기술'의 한계를 극복하기 위해 지난 5년 간 공동 연구를 진행해 양이온성 지질인 DOTAP(DNA를 세포에 전달하는 수단)과 단백질 간 정전기적 인력 원리를 이용한 '다중나노구조체'를 개발했다. 셀트리온 관계자는 "EGF를 고온고압 환경에 노출시키지 않아 단백질 변성 요인이 근본적으로 개선되는 한편 DOTAP 지질이 EGF 단백질을 여러 겹으로 감싸게 해 효능물질의 봉입률을 90% 이상으로 높혔다"고 설명했다. 셀트리온은 이번 신기술에 대해 국내 특허 등록 및 미국, 유럽, 아시아 등 해외 6개국의 특허협력조합(PCT) 출원을 완료다. 더불어 셀트리온스킨큐어를 통해 이 기술이 적용된 고기능성 화장품 라인을 오는 2018년 하반기 선보일 예정이다. 서진석 셀트리온 생명공학1연구소장은 "NET를 통해 화장품 분야로 확대·연계된 셀트리온의 우수한 바이오 기술을 인정받게 됐다"면서 "바이오 기술을 접목한 심층 연구를 지속해 고효능·고효율의 바이오 화장품 개발에 주력할 것"이라고 밝혔다. 한편 셀트리온은 이번에 개발한 플랫폼 기술을 EGF 외에 다양한 단백질 효능 물질에도 적용할 계획이다. juyong@fnnews.com 송주용 기자

성균관대 화학과 김지만 교수 연구팀과 에너지 과학과 윤원섭 교수 연구팀이 공동연구를 통해 나노 구조체 전극활물질의 실시간 관찰 방법을 세계 최초로 개발했다. 8일 성균관대에 따르면 이번에 개발된 나노 구조체 전극물질의 실시간 관찰방법은 나노 구조체 물질 합성의 전문가인 김지만 교수와 방사광 가속기를 이용한 전극 물질 실시간 분석 전문가인 윤원섭 교수가 융합연구를 통해 이뤄낸 결과다. 현재 이차전지를 사용하는 전자제품의 종류가 폭발적으로 늘었지만 고용량화는 수년간 크게 진보하지 못하고 있다. 이를 타개하기 위하여 차세대 전지와 나노 물질의 이차전지 전극물질로의 활용이 제시되고 있지만 나노 물질의 고성능에 관한 반응기구 규명이 명확하게 이뤄지지 않아 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있었다. 이런 문제를 해결하기 위하여 연구팀은 한양대 김한수 교수, 울산과기대 신태주 교수와 함께 실시간으로 충방전을 진행하며 나노 구조체의 구조 변화를 관찰할 수 있는 방법을 고안했고, 나노 구조체 금속산화물의 충방전 반응기구를 보다 명확하게 규명할 수 있는 계기가 됐다. 한편 이번 연구는 삼성 미래기술 재단 및 에너지기술평가원 인력양성사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구결과는 화학 및 나노 재료 분야의 세계적 학술지 ACS Nano에 온라인으로 지난달 26일에 게재됐다. cynical73@fnnews.com 김병덕 기자

미래창조과학부는 국내 연구진이 태양전지, 바이오센싱 및 생체분자영상 등에 쓰이는 형광체의 발광효율을 4배 가량 높일 수 있는 나노구조체를 개발했다고 6일 밝혔다. 미래부에 따르면 이화여대 화학나노과학과 김동하 교수가 주도하고 사지 토마스 코츄비두 박사 등이 참여한 이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 네이처 자매지 사이언티픽 리포트 4월 22일자에 게재됐다. 연구팀은 금 나노입자가 빛과 만날 때 나타나는 표면플라즈몬 공명을 이용해 형광체의 발광효율을 높였다. 연구팀은 금이나 은과 같은 귀금속 나노구조체에서 금속의 자유전자가 특정 파장의 빛에 의해 한꺼번에 진동하는 표면 플라즈몬 공명에 의해 귀금속 나노구조체 사이의 나노갭에서 전기장의 세기가 급격히 증가한다는 점에 착안했다. 형광체와 금 나노입자로 구성된 복합체의 발광성질에 대한 연구가 수행된 바 있지만 과거에는 금 나노입자와 주개 형광체 사이의 간격을 제어하여 형광 효율을 제한적으로 향상시키는데 그쳤다는게 연구팀의 설명이다. 주개 형광체는 들뜬 형광분자 간 에너지 전이가 일어날 때 에너지를 주는 역할을 하며 이때 받개 형광체가 에너지를 받게 된다. 연구팀에 따르면 이번 연구의 핵심은 실리카 층의 두께 조절로 형광체와 금 나노입자 사이의 간격과 주개-받개 형광체의 간격을 동시에 정밀하게 제어한 데 있다. 연구팀은 주개-받개 형광체쌍을 구조체의 껍질로, 금 나노입자를 구조체 내부의 핵으로 구성해 이들 사이를 2개의 실리카 층으로 채워 형광체와 금 나노입자 간 표면플라즈몬에너지전이 효율과 주개-받개 형광체간 형광공명에너지전이 효율을 동시에 향상시킬 수 있었다. 표면플라즈몬에너지전이란 귀금속 나노구조체가 빛에 의해 들뜰 때 발생하는 표면플라즈몬에너지가 인접 물질로 전달되는 현상이며 형광공명에너지전이란 들뜬 형광분자 사이에 비복사 과정을 통해 에너지가 전이되는 현상이다. 김 교수는 "형광체의 발광성능을 향상시킬 수 있게 되면 향후 디스플레이뿐만 아니라 생화학적 센서 및 태양전지 분야 등에 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다. bbrex@fnnews.com 김혜민 기자

 ▲ 장재일 교수  ▲ 박원일 교수 교육과학기술부는 나노구조체의 기계적 물성을 정확히 분석하는 기술이 최근 국내 연구진에 의해 정립됐다고 20일 발표했다. 그 결과 현재보다 더욱 얇고 작으면서도 질적으로는 더 우수한 나노소자를 신뢰성 있게 설계·생산·구동할 수 있는 기반기술이 확보됐다. 한양대 신소재공학부 장재일·박원일 교수가 공동으로 주도하고 한국과학기술연구원(KIST) 최인석 박사가 참여한 이번 연구결과는 재료공학분야에서 권위 있는 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 1월 21일 게재됐다. 연구팀은 나노역학 시험법으로 주목받고 있는 원자힘현미경 굽힘 시험과 나노압입 시험을 동시에 실시해 실리콘 나노선의 기계적 물성을 평가했으며 다양한 시험조건과 분석 방법을 통해 얻은 결과를 바탕으로 나노선의 기계적 물성을 가장 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한 지금까지 수행된 연구 중에서 다양한 크기 범위의 나노선에 대하여 실험을 수행해 최근 논란이 가열되고 있는 기계적 물성에 미치는 나노선의 크기 효과를 체계적으로 정립했다. 장재일 교수는 “나노선의 기계적 물성 평가방법을 정립해 나노선에 기반한 차세대 나노소자의 신뢰성 확보에 한발 더 다가설 수 있게 됐다”고 밝혔다. /kueigo@fnnews.com김태호기자

지금보다 더욱 얇고 작으면서도 질적으로는 더 우수한 나노소자를 설계·생산·구동할 수 있는 기반 기술이 확보됐다. 한양대 신소재공학부 장재일·박원일 교수팀은 지금까지 보고된 연구 중 가장 다양한 크기의 나노선에 대한 실험을 수행, 나노선의 기계적 물성을 가장 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발하고 기계적 물성에 미치는 나노선의 크기 효과를 체계적으로 정립하는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST)의 최인석 박사도 참여한 이번 연구결과는 재료공학 분야에서 권위 있는 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’ 1월호에 게재됐다. 나노구조체라는 나노미터(nm·10억분의 1m) 크기를 가지는 구조체로, 대표적으로 0차원 나노구조체인 양자점(quantum dot), 1차원 나노구조체인 나노선(nanowire), 2차원 나노구조체인 그래핀(graphene) 등이 있다. 지금까지 전 세계적으로 나노구조체의 기계적 물성을 평가할 수 있는 방법을 찾기 위해 다각도로 연구해 왔지만, 물성 값 도출에 큰 오차를 보였고 이에 따라 결과 해석에서도 큰 이견을 보였다. 연구진은 나노역학 시험법으로 주목받고 있는 원자힘현미경(AFM) 굽힘 시험과 나노압입(Nanoindentation) 시험을 동시에 실시해 실리콘 나노선의 기계적 물성을 평가했다. 또한 다양한 시험조건과 분석 방법을 통해 얻은 결과를 바탕으로 나노선의 기계적 물성을 가장 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제시했다. 장 교수는 “나노선의 기계적 물성 평가 방법을 정립함으로써 나노선에 기반한 차세대 나노소자의 신뢰성 확보에 한층 더 다가설 수 있게 됐다”고 말했다./kueigo@fnnews.com김태호기자

밝은 빛을 방출하는 무기 금속이 접합된 유기 플라스틱 나노 구조체가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다. 고려대학교 하이브리드 나노구조체 연구실 주진수 교수팀은 22일 발광 성능이 획기적으로 향상된 유기·무기 하이브리드 나노 구조체를 개발했다고 밝혔다. 이 나노 구조체를 향후 광전자 소자에 응용하면 낮은 전력으로 최대의 효율을 창출할 수 있는 신개념 소자를 제작할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 플라스틱의 유연성과 경량성(기존 무기물질 질량밀도의 ⅓)으로 에너지가 절감되며 상온 공정이 가능해 생산 단가가 저렴한데다 대량 생산도 가능하다. 주 교수팀이 개발한 나노 구조체의 발광 효율은 기존 나노 크기 발광 플라스틱에 비해 최대 300배, 발광 수명은 최장 1년 이상(기존 플라스틱은 약 3개월)이다. 더욱 밝은 빛을 발산하면서도 수명이 긴 것이 특징이다. 주 교수는 “이번에 개발한 유기·무기 하이브리드 나노 구조체를 향후 꿈의 디스플레이라고 불리는 아몰레드(AMOLED·능동형 유기발광다이오드), 휘어지는 TV, 차세대 대체 에너지인 유기 태양전지, 바이오센서 등 차세대 광전자 소자에 적용할 경우 획기적인 성능 향상을 기대할 수 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 저명한 과학 전문지 ‘화학회 총설(Chemical Society Reviews)’ 최신호에 게재됐다. /kueigo@fnnews.com김태호기자

밝은 빛을 방출하는 무기 금속이 접합된 유기 플라스틱 나노 구조체가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다. 고려대학교 하이브리드 나노구조체 연구실 주진수 교수팀은 22일 발광 성능이 획기적으로 향상된 유기·무기 하이브리드 나노 구조체를 개발했다고 밝혔다. 이 나노 구조체를 향후 광전자 소자에 응용하면 낮은 전력으로 최대의 효율을 창출할 수 있는 신개념 소자를 제작할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 플라스틱의 유연성과 경량성(기존 무기물질 질량밀도의 ⅓)으로 에너지가 절감되며 상온 공정이 가능해 생산 단가가 저렴한데다 대량 생산도 가능하다. 주 교수팀이 개발한 나노 구조체의 발광 효율은 기존 나노 크기 발광 플라스틱에 비해 최대 300배, 발광 수명은 최장 1년 이상(기존 플라스틱은 약 3개월)이다. 더욱 밝은 빛을 발산하면서도 수명이 긴 것이 특징이다. 주 교수는 “이번에 개발한 유기·무기 하이브리드 나노 구조체를 향후 꿈의 디스플레이라고 불리는 아몰레드(AMOLED·능동형 유기발광다이오드), 휘어지는 TV, 차세대 대체 에너지인 유기 태양전지, 바이오센서 등 차세대 광전자 소자에 적용할 경우 획기적인 성능 향상을 기대할 수 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 저명한 과학 전문지 ‘화학회 총설(Chemical Society Reviews)’ 최신호에 게재됐다. /kueigo@fnnews.com김태호기자

밝은 빛을 방출하는 무기 금속이 접합된 유기 플라스틱 나노 구조체가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다. 고려대학교 하이브리드 나노구조체 연구실 주진수 교수팀은 22일 발광 성능이 획기적으로 향상된 유기-무기 하이브리드 나노 구조체를 개발했다고 밝혔다. 이 나노 구조체를 향후 광전자 소자에 응용하면 낮은 전력으로 최대의 효율을 창출할 수 있는 신개념 소자를 제작할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 플라스틱의 유연성과 경량성(기존 무기물질 질량밀도의 ⅓)으로 에너지가 절감되며 상온 공정이 가능해 생산 단가가 저렴한데다 대량 생산도 가능하다. 주 교수팀이 개발한 나노 구조체의 발광 효율은 기존 나노 크기 발광 플라스틱에 비해 최대 300배, 발광 수명은 최장 1년 이상(기존 플라스틱은 약 3개월)이다. 더욱 밝은 빛을 발산하면서도 수명이 긴 것이 특징이다. 주 교수는 “이번에 개발한 유기-무기 하이브리드 나노 구조체를 향후 꿈의 디스플레이라고 불리는 아몰레드(AMOLED), 휘어지는 TV, 차세대 대체 에너지인 유기 태양전지, 바이오센서 등 차세대 광전자 소자에 적용할 경우 획기적인 성능 향상을 기대할 수 있다”고 연구의의를 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 저명한 과학 전문지 ‘화학회 총설(Chemical Society Reviews)’ 최신호에 게재됐다. /kueigo@fnnews.com김태호기자

국내 연구진이 폐수에 포함돼 있는 비소, 납, 크롬 등 중금속을 빠르게 흡착·제거 할 수 있는 나노구조체를 개발했다. 한국기초과학지원연구원 전주센터 최원산 박사팀은 자성캡슐에 나노코어 형태의 탄소나노튜브를 감싸 넣은 독특한 나노구조체를 합성했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’ 3월호에 게재됐다. 최 박사팀은 초음파와 열처리 과정을 통해 자성 캡슐속 탄소나노튜브의 구조를 제어할 수 있는 자성 나노구조체를 개발했다. 이 자성 나노체는 탄소나노튜브 코어의 표면적이 넓고 중금속 흡착 후 코어의 뭉침 현상이 없어 폐수 속 다량의 중금속을 빠른 시간 내에 효과적으로 흡·탈착할 수 있다. 또한 중금속 탈착이 가능해 재활용도 가능하다. 최 박사는 “기존 구조체들은 흡착율이 낮고 흡착 후 수거의 어려움과 일회성 등의 한계가 있었다”면서 “이번 기술이 중금속 제거 키트 개발에 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다“고 밝혔다. /talk@fnnews.com조성진기자