미생물 유전자 조립 '한 번에 빠르게' 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 미생물을 이용해 의약품이나 친환경 소재를 만들기 위해서는 여러 개의 유전자가 서로 균형을 이루며 작동하도록 설계하는 과정이 필수이다. 그동안은 필요한 유전자를 하나씩 조립하고 일일이 시험해야 했기 때문에 많은 시간과 인력이 필요했다.

고효율 다중 유전자 조립 자동화 기술 개발

한국생명공학연구원(원장 권석윤) 합성생물학연구센터 이대희 박사 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 유전자를 한 번에 빠르고 정확하게 조립할 수 있는 새로운 유전자 조립 플랫폼 ‘EffiModular’를 개발했다.

이 플랫폼 기술은 커넥터를 활용해 여러 유전자를 마치 레고 블록처럼 한 번에 연결할 수 있도록 설계됐다. 단 한 번의 실험으로 최대 8개의 유전자를 동시에 조립하면서도 80% 이상의 높은 성공률을 확보했다. 기존보다 유전자 조립 효율을 크게 향상시켰다.

나노시트 구조 촉매, 수소 생산 38%↑

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 알갱이 대신 종이처럼 얇은 시트 구조를 도입해 촉매 재료가 아닌 ‘형태의 혁신’으로 귀금속 사용량을 줄이면서 수소 생산과 연료전지 성능을 동시에 향상시켰다.

KAIST(총장 이광형)의 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 값비싼 귀금속 촉매 사용량을 대폭 줄이면서도 수소 생산과 연료전지 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 촉매 구조를 개발했다.

조은애 교수는 “값비싼 귀금속을 훨씬 적게 사용하면서도 수소 생산과 연료전지 성능을 동시에 높일 수 있는 새로운 촉매 구조를 제시했다”며 “이번 연구는 수소 에너지의 비용을 낮추고 상용화를 앞당기는 데 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다.

전기가오리 닮은 고전압 발전 기술 개발

전기가오리는 얇은 전기 세포를 여러 개 쌓아 올려 수백 볼트의 고전압 전기를 만든다. 이 같은 원리를 모방해 고전압을 낼 수 있는 기술이 나왔다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 고현협 교수팀은 스스로 전기를 만들 수 있는 0.2밀리미터의 얇은 전기셀을 개발하고 이 전기셀을 쌓아 올려 100V의 전압을 내는 데 성공했다.

전기가오리는 전기 세포 하나당 약 0.1V의 전압만 낼 수 있다. 이 세포를 쌓는 방식을 통해 100~200V 전압의 전기를 만든다. 가오리 전기 세포는 동전의 앞뒷면처럼 전하 분포(+,-)가 달라서 이를 차곡차곡 쌓게 되면 건전지를 직렬 연결한 효과를 얻을 수 있다.

고현협 교수는 “별도의 외부 에너지원 없이 소재 내부의 이온 이동을 잘 설계해 고전압을 생성하는 원천 기술”이라며 “바람, 태양, 압력, 온도차 등에 의존하는 기존 에너지 하베스팅 기술과 달리 외부 자극과 무관해 웨어러블 전원 장치 등의 유지 부담을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

초절전 메모리’ 원리 규명

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우) 화학물리학과 김영욱 교수 연구팀은 한국과학기술원(KAIST) 조길영 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 그래핀과 같은 아주 얇은 물질을 샌드위치처럼 겹쳐서 전기로 정보를 쓰고 지울 수 있는 새로운 메모리 원리를 발견했다.

이번 연구 성과는 전기를 거의 쓰지 않는 초저전력 전자 소자와 미래형 양자 컴퓨터 부품 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

김영욱 교수는 “이번 연구는 인위적 구조적 변형 없이도, 단순히 물질을 쌓아 올리는 것만으로 전기를 제어하는 새로운 물성을 발견했다는 점에서 의미가 크다”며 “앞으로 이 기술을 활용해 극저온에서 작동하는 양자 컴퓨터의 메모리 소자나 초절전 차세대 반도체 개발에 속도를 낼 수 있을 것”이라고 말했다.

표준연, EU ‘호라이즌 유럽’ 예산 직접 받아

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 한국의 ‘호라이즌 유럽(Horizon Europe)’ 준회원국 가입 이후, 호라이즌 유럽으로부터 연구비 예산을 직접 배정받는 성과를 거뒀다.

KRISS는 호라이즌 유럽 내 ‘유럽측정표준파트너십(EPM)’ 공모에서 총 4개 과제에 선정됐다. 이 중 3개 과제에 대해 2026년부터 3년 동안 약 5억 원(28만5000유로) 규모의 연구 예산을 지원받는다.

한국원자력의학원, 방사선 저감 기술 민간 이전으로 상용화 착수

한국원자력의학원(원장 이진경)이 개발한 방사선 저감 기술이 국내 기업으로 이전돼 제품 개발에 들어간다.

한국원자력의학원은 21일 엑스레이 검사를 할 때 환자와 의료팀의 방사선 피폭을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘하이브리드 선량 저감화 기술’을 진단 방사선 의료기기 전문기업 젬스헬스케어에 이전하고 업무협약을 체결했다.

한림원, '신년 S&T 융합 포럼' 개최

우리나라 각 분야를 대표하는 최우수 연구자들이 한자리에 모여, 현재 과학기술 연구의 최전선에 있는 주제는 무엇이며, 이러한 성과가 열어갈 미래는 무엇일지 조망하는 자리가 마련된다.

한국과학기술한림원(원장 정진호)은 22일 오후 2시 30분 웨스틴조선 서울 그랜드볼룸에서 ‘2026 한국과학기술한림원 신입회원패 수여식·신년 S&T 융합 포럼’을 개최한다.