디엔피넷뉴스

기초과학연구원 (IBS) 다차원 탄소재료 연구단장 로드니 루오프는 접힘과 적층이 없는 완벽한 단결정 그래핀을 대면적으로 제작하는데 세계 최초로 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나로, 탄소 원자들이 모여 2차원 평면을 이루고 있는 구조다. 각 탄소 원자들은 육각형의 격자를 이루며, 육각형의 꼭짓점에 탄소 원자가 위치하고 있는 모양이다. 두께는 0.2nm 수준으로 엄청나게 얇으면서 물리적․화학적 안정성도 높다. 과학기술정보통신부와 IBS은 이번 성과가 세계 최고 권위 국제학술지 네이처(Nature, IF 49.962)에 8월 26일 0시(한국시간) 게재되었다고 밝혔다. * 네이처(Nature) 誌 : 연과학 분야 세계최고 권위 학술지(Impact Factor : 49.962) 이번 연구로 접힘과 적층 없는 대면적의 완벽한 단결정 그래핀을 활용하면 소재의 위치나 방향과 무관하게 항상 같은 효율을 내는 고성능 집적 회로를 만드는 것이 가능하게 되었다. ‘무결점 그래핀’을 다른 2차원 재료와 함께 적층하여 사용한다면 지금까지 개발되지 않았던 놀라운 성능을 보이는 소자를 개발할 수 있어 전자, 광자, 기계와 같은 다양한 분야에서 우수한 성능의 그래핀을 활용할 수 있는 길을 연 것이다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집처럼 육각형으로 나열된 2차원 물질이다. 얇고 투명하며 신축성도 뛰어나지만 강철보다 200배 이상 강하고, 구리보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르며, 다이아몬드와 유사하게 열전도성이 높아 탁월한 물성으로 주목받아 왔다. 하지만 부분적으로 여러 층의 그래핀이 겹쳐진 ‘적층 구역’이나 주름진 ‘접힘 부분’이 존재했고 그러한 적층이나 접힘은 그래핀의 기계적‧전기적 물성을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 연구진은 2019년에 적층 없는 그래핀 제작까지는 성공했지만, 접힘 문제까지는 해결하지 못했다. * 연구진은 그래핀 제작에 기판으로 사용되는 시판 구리 호일에 함유된 탄소 불순물로 인해 그래핀에 적층이 생김을 규명하고, 적층 구역이 없는 대

▲ 약일체형인증 식별자 제조/보안키 저장, 의약품 유통, 정품 인증 및 의약품 정보 확인 절차 도식도 농촌진흥청 은 미국 퍼듀대학교와 공동 연구로 형광실크를 이용해 ‘위조 의약품 방지 인증 보안솔루션’을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 ‘형광실크를 이용한 항균 다중기능섬유 개발’로 ‘형광실크단백질’과 고차원 보안장치인 ‘물리적 복제방지(physical unclonable function) 기술’을 융합한 정품 약 인증기술이다. * 물리적복제방지(physically unclonable function): 같은 제조 공정에서 생산되는 반도체의 미세구조 차이를 이용해 물리적으로 예측‧복제가 불가능한 랜덤한 보안키를 생성하는 차세대 보안기술. 일종의 사람 지문과 같은 전자지문이다. 그동안 약 포장에 바코드, QR코드 등을 인쇄해 정품과 위약을 구분했으나 이러한 보안 방식은 복제나 해킹이 쉽고, 포장을 제거했을 때 내용물을 식별하기가 어려웠다. 새로 개발된 기술은 청색, 녹색, 황색, 적색 형광단백질이 각각 융합된 누에의 누에고치에서 형광실크단백질(피브로인)을 추출한 후 이것을 가지고 마이크로 미세입자 형태로 복제가 원천적으로 불가능한 ‘마이크로식별자’를 만드는 것이다. 마이크로식별자는 어떤 물건을 추적하거나 위조를 방지하기 위해 사용되는 크기가 매우 작은 미세입자를 말한다. 마이크로식별자를 알약 표면에 붙이면 스마트폰이나 리더기를 이용해 정품 인증은 물론 제조사, 제조일, 성분, 유통기한 등 제품의 정보까지 확인할 수 있다. 또한 약 일체형 인증 방식 으로 식별자를 떼지 않고도 약을 복용할 수 있다. * 약 일체형 인증 방식(on-dose authentication): 의약품의 위조 방지를 위한 기술 중 하나로, 고유한 물리적 또는 화학적 특성을 지니는 식별자를 먹는 알약에 포함시키는 것을 말한다. 이 기술은 위약 방지 이외에도 다양한 보안‧인증 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘Nat

전장수 교수(광주과학기술원)와 류제황 교수(전남대학교) 공동연구팀이 관절연골 콜레스테롤이 퇴행성관절염을 일으키는 원인임을 세계 최초로 증명했다고 과학기술정보통신부는 밝혔다. * 콜레스테롤(cholesterol) : 지방성분의 일종으로 생명현상 유지에 필수적인 성분이지만 동맥경화나 치매 등 다양한 질병을 일으키기도 함 * 퇴행성관절염(osteoarthritis) : 관절을 보호하고 있는 연골의 손상이나 퇴행성 변화로 인해 관절연골이 파괴되고 염증과 통증이 발생하는 질환 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 네이처(Nature) 2월 7일자 게재되었다. ※ 논문명 : CH25H-CYP7B1-RORα axis of cholesterol metabolism regulates osteoarthritis ※ 주저자 : 전장수 교수 (공동교신저자, 광주과학기술원), 류제황 교수 (공동교신저자, 전남대학교), 최완수 박사 및 이규석 (공동제1저자, 광주과학기술원) 관절 연골이 점진적이고 비가역적으로 닳아 없어져 유발되는 퇴행성 관절염은 삶의 질을 떨어뜨리는 대표적인 퇴행성질환이지만 현재까지 명확한 발병원인이 밝혀지지 않아 근본적인 예방 및 치료 방법이 개발되지 않고 있다. 연구팀은 정상연골에 비해 퇴행연골에서 콜레스테롤이 비정상적으로 많이 유입되어 증가하고, 그에 따라 증가된 콜레스테롤 대사산물이 일련의 과정을 거쳐 퇴행성관절염을 유발함을 밝혀냈다. 전장수 및 류제황 교수는 “이 연구는 퇴행성관절염이 단순히 노화에 따른 부수적인 질병이 아니라 동맥경화처럼 콜레스테롤 대사에 의해 능동적으로 유발되는 대사성 질환임을 밝혀낸 것”이라며 “퇴행성관절염의 예방 및 치료법 개발에 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구‧집단연구)의 지원으로 수행되었다. 그림 1. 퇴행성관절염의 퇴행연골 이미지 (왼쪽) 사람의 퇴행성관절염 연골. 사진의 왼쪽부위는