'랩온어칩' 수만가지 동시실험
깨지지 않는 '액체 OLED' 도
폐기름으로 온도감지 첨단 지붕을 만들거나 나노 소재를 이용해 청소가 필요없는 지붕을 만들 수 있을까. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 은 9일 중소기업이 주목할 미래 유망기술 10가지를 공개했다. KISTI는 국내외 기술 1억개를 그룹별로 나눠 특허 · 논문 수와 글로벌 협력 네트워크에 대한 계량적 분석을 통해 1만여개로 유망 기술을 압축했다. 이후 델파이 기법(전문가 합의 미래예측법)을 사용해 중소기업 유망 기술 30개를 추렸고 이 중 최종적으로 10개를 선정했다.
◆폐기름을 지능형 지붕 코팅재로
현재 과학기술의 '메가트렌드'인 재활용 기술 중 하나인 '온도 감응 스마트 지붕'은 폐기름를 이용해 지능형 지붕 코팅재를 만드는 것이다. 순수 식용유는 폴리머(다용도 고분자물질)로 전환할 수 없으나 폐식용유는 플라스틱처럼 굳어지는 액상 폴리머로 전환된다. 이 폴리머는 특정 온도 이상에서는 응축해 햇빛을 반사시키고, 반대일 때는 이완돼 햇빛을 투과시킨다. 미국 '환경과 에너지(United Environment & Energy)'사는 최근 폐기름을 활용해 코팅재를 개발했다.
청소가 필요 없는 창문 · 태양광 패널 제작 기술도 유망한 것으로 나타났다. 코팅재의 구성 성분을 아주 작게 만들면 빗물이나 먼지가 쌓이지 않고 그냥 미끄러져 내려가는 원리에 착안한 것이다. 나노 수준에서 펩티드(2개 이상의 아미노산 결합물)를 만들고 이들을 성장시키면 마치 우거진 숲과 같은 모양을 형성하고,이를 코팅재로 만들어 지붕이나 창문에 바르는 것이다. 이스라엘 텔아비브대 연구팀은 이 연구 성과를 '네이처 나노테크놀로지'에 실었다.
◆탄소나노튜브로 고용량 축전지 개발
이번에 선정된 기술 가운데 유일하게 상용화한 기술로는 '식품 표시용 레이저 라벨'이 있다. 과일 표면에 종이 라벨을 붙이는 대신 이산화탄소 레이저 빔을 사용해 과일 내부에 영향을 주지 않고 껍질에만 정보를 새기는 것이다.
꿈의 신소재 '탄소나노튜브'를 활용한 초고속 전기충전 기술도 유망한 것으로 예측됐다. 탄소나노튜브는 구멍이 생기는 등 결함이 생기면 오히려 전하 저장공간을 늘릴 수 있는 여분의 충전 위치를 스스로 만든다. 이 원리를 활용하면 많은 전하와 에너지를 저장하는 대용량 축전지(슈퍼커패시터)개발이 가능하다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대 연구진이 이 기술의 가능성을 처음으로 제시했다.
액체 OLED는 일본 규슈대 연구진이 논문을 발표하면서 주목받았다. 높은 전기 전도성을 갖는 에틸헥실 카바졸(EHCz)에 고발광 물질인 고체 루브린을 도핑한 후 기판에 올리고,이를 유리층 사이로 넣으면 OLED의 원리인 '전계발광 효과'를 목격할 수 있다는 것이다. 갈라지거나 깨질 수 있는 고체 OLED의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다.
암세포 표적치료제는 최근 중외제약이 전임상시험을 마치고 시제품을 생산 중이며 KAIST KIST 한국생명공학연구원 등도 연구개발에 속도를 내고 있다. 작은 칩 안에서 각종 화학반응을 체크할 수 있는 '랩온어칩'도 주요 기술이다. 미국 하버드대는 1개의 랩온어칩에서 무려 20만개의 샘플을 검사할 수 있는 기술을 개발해 최근 상용화 단계에 접근했다.
이해성 기자 ihs@hankyung.com
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