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머리카락보다 작은 인조 잠자리눈 개발

극미세 물질 감지해 신약개발에 활용


잠자리의 계절 가을. 눈이 머리의 절반 이상인 잠자리는 아무리 뒤에서 조심조심 접근해도 잡기가 쉽지 않다. 잠자리의 눈은 수천 개의 낱눈이 돔 형태로 모여 뒤쪽의 움직임까지 살펴보는 ‘겹눈’이기 때문이다.

최근 국내 연구팀이 잠자리 같은 곤충의 겹눈을 머리카락 굵기보다 작은 크기로 만드는 데 성공했다. 주인공은 바로 KAIST 생명화학공학과 양승만 교수팀. 양 교수팀은 입자들이 스스로 움직여 자신의 자리를 찾아가는 ‘자기조립’ 원리를 활용해 인조겹눈을 만들었다.

연구팀은 먼저 지름이 1μm(마이크로미터, 1μm=100만분의 1m)인 유리구슬을 물속에 분산시킨 뒤 크기가 40μm 정도인 기름방울을 넣었다. 유리구슬은 물과 기름이 밀어내는 힘에 의해 기름방울의 표면으로 이동한다. 유리구슬이 빼곡히 달라붙은 기름방울을 평평한 판에 뿌리고 자외선을 쪼아 단단하게 만들면 수천 개의 유리구슬(렌즈)이 달린 겹눈이 완성된다.







인조겹눈은 실제 곤충의 눈이 가진 장점을 그대로 가졌다. 하나의 단일렌즈보다 빛을 모을 수 있는 시야각이 넓으면서도 모은 빛을 한 점에 모으는 능력이 뛰어나다. 이런 특성은 미세한 변화를 감지할 수 있다. 신약을 개발하는 데 필요한 극미량의 물질을 인식하는 초고감도 센서를 만들 수 있는 셈이다.

기존에도 렌즈를 붙여 인조겹눈을 만드는 방식은 있었지만 조립하는데 수십 시간이 걸린다는 단점이 있었다. 양 교수는 “수 분 정도로 제작 시간을 단축했다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제적 과학저널인 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 10월호 표지논문으로 게재됐으며 ‘네이처 포토닉스’가 주목할만한 연구로 소개하기도 했다. 연구팀은 2006년부터 교육과학기술부의 ‘창의적연구진흥사업’의 지원을 받아 연구를 진행했다.

 

 

 


전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com



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