인 지 국내연구진, 펩타이드 자기조립 이용, 누드김밥같은 나노선 개발

<사진은 정과부 화상>

국내 연구진이 자연계의 ‘펩타이드(단백질의 일종) 자기조립기술’을 이용, 전기가 잘 흐르는 고분자 나노선과 나노튜브를 만드는데 성공했다. 이는 나노기술과 생명기술의 융합을 통해 새로운 소재를 개발했다는데 의미가 있다.

KAIST 신소재공학과 박찬범 교수(40)와 유정기 연구원(28)팀은 15일 화학분야 세계적 학술지 ‘앙게반테 케미’에서 이같은 성과를 발표했다.

20여가지 아미노산의 조합을 통해 다양한 3차원 구조흘 형성할 수 있는 펩타이드나 단백질은 기존 재료에서 볼 수 없는 우수한 물성과 다양한 기능을 갖는 장점이 있다.

또 화합물질들이 레고 장난감처럼 스스로 조립해 3차원 구조체를 만드는 것은 모든 생명현상의 근간일 뿐만 아니라 최근엔 나노소재를 개발에 주요 기술로 적용되고 있다.

연구진은 이 연구에서 두개의 아미노산으로 구성된 아주 단순한 펩타이드를 수만개 이상 스스로 조립시켜 머리카락 굵기의 1000분의 1 정도의 두께를 가진 긴 나노선을 만들었다. 그리고 여기에 전기가 잘 흐르는 고분자 물질인 폴리아닐린을 얇게 코팅해 코어(Core)·쉘(Shell) 구조를 가진 전도성 나노선을 제작했다.

코어·쉘 형태의 나노선은 뒤집어서 만든 김밥인 누드김밥처럼 일반 전선과는 반대로 바깥쪽으로만 전류가 흐르는 특성을 갖고 있다.

연구진은 또 이렇게 형성된 전도성 나노선의 펩타이드 코어 부분을 선택적으로 제거해 폴리아닐린으로만 구성된 5000분의 1㎜ 직경의 전도성 나노튜브도 만들었다.

박 교수는 “개발된 나노선과 나노튜브는 차세대 태양전지를 비롯, 각종 센서와 칩 개발 등에 응용이 가능할 것으로 예상된다”면서 “앞으로 나노-바이오 융합분야에서 국가 과학기술 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다./[e-mail]이재원기자