원자력을 이용, 에이즈 바이러스와 같은 나노미터(nm) 크기 세포 정보를 정밀하게 측정할 수 있는 중성자 분광장치가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
서강대(총장 손병두) 바이오 융합기술 협동과정 신관우 교수(화학과) 연구팀과 한국원자력연구소(원장 양명승) 하나로이용연구단 이창희 실장은 액체를 포함한 다양한 면에 형성된 nm급 생체분자를 0.1nm의 정밀도로 분석할 수 있는 중성자 분광장치 개발에 성공했다고 15일 밝혔다.
이 장치를 이용하면 다른 X선이나 전자현미경보다 투과력이 높아 실리콘과 같은 고체 내부에 조성된 계면을 외부에서 감지할 수 있다. 특히, 바이오 시료와 같이 연약한 물질에 손상을 입히지 않고 생체물질의 생물-화학적 반응이 일어나는 과정을 실시간으로 관찰할 수 있다. 관찰을 위한 인위적 환경조성 없이도 분석이 가능하다.
학계에선 이 장치가 세계적으로 기술을 인정받은 것으로 평가하고 있다. 실제, 고출력의 원자로와 고도의 광학장치가 결합해야 하는 어려움 때문에 전 세계적으로도 운영 중인 것은 몇 대 되지 않는다. 이번에 하나로 원자로에 설치된 중성자 분광장치도 기본 구조는 90년대 말 미국 브룩해이븐국가연구소에서 기본 설계된 틀과 유사하다. 이를 국내 연구진들이 하나로에 최적화될 수 있도록 중성자 광학장치 및 분석 시스템을 새로 개발해 완성시킨 것.
개발 책임자인 신관우 교수는 “최근 일본의 J-PARC과 같이, 대부분의 국가가 초 거대규모의 중성자 연구에 투자하고 있는 상황”이라며 “이번 개발로 국내에서도 처음으로 바이오기술 분야에 활용할 수 있는 장치를 보유하게 됐다는 데 의미가 있다”고 말했다.
한편, 이날 서강대와 한국원자력연구소는 교육 및 연구협력의 양해각서(MOU)를 교환했다. 이번 협약에는 장치 운영 및 이용을 관리할 서강대-하나로 바이오 계면 연구센터의 설치가 포함됐다.
이성현기자 argos@
