인체 마이크로비옴(Human Microbiome, 인체 내 미생물군집유전체)은 ‘제2의 게놈(유전자 정보)’ 이라고 불릴 만큼 인체와 밀접한 또는 인체 그 자체의 요소라고도 볼 수 있는 개념으로, 2000년대 중반 즈음 제기되어 현재는 바이오 및 의료 등에서 매우 주목 받고 있다. 최근 몸 속의 미생물이 장염, 비만, 피부질환은 물론 심장질환, 자폐나 우울증 등 정신질환에까지 영향을 미친다는 연구결과들이 속속 발표되고 있다.

식품에서 안전성은 어떠한 것보다 우선시 된다. 최근 들어 식품의 안전성과 관련된 논란들이 종종 매스컴을 타면서 식품의 안전성에 대한 소비자들의 관심은 더욱 높아진 것이 사실이다. 이러한 가운데, 20여년 이라는 시간 동안 식품의 안전성을 위해 노력해 온 기업이 있다. 바로 휴코에프에스(주)이다. 회사 설립 이후부터 지금까지 수 십 년간 국민의 안전한 먹거리 문화 조성을 위해 노력해 온 휴코에프에스(주)의 허문종 대표를 만나봤다.

스마트기기 시대가 본격화하면서 작고, 편리한 기능을 강조한 전자기기들이 시장에 속속 등장하고 있다. 최근에는 스마트 웨어러블 디바이스로 다양한 네트워크 서비스를 이용할 수 있는 연구가 진행되면서 언제 어디서든 다양한 정보를 이용할 수 있는 시대가 현실로 다가왔다. 하지만 스마트 웨어러블 디바이스의 배터리 출력과 용량 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다. 즉, 휴대성을 해치지 않는 가벼운 무게를 유지하면서도 전자 전달의 효율성을 높이는 획기적인 방법이 필요하다. 이러한 상황 속에서 최근 국민대학교 이현정 교수 연구팀이 열을 전기로 바꾸는 에너지의 발전효율을 1,200배 증가시킨 다공성 구조의 환원된 산화 그래핀 필름을 새롭게 개발, 과학계의 이목을 집중시켰다. 연구팀의 이번 연구는 차세대 웨어러블 소자 등을 폭넓게 응용할 단초를 마련한 것으로 평가받고 있다.

21세기 과학계의 화두는 단연 ‘융합’이라고 할 수 있다. 과거에는 한 우물만 파는 것을 당연하게 여겼지만, 요즘은 학문의 영역을 넘어 다각적인 시각에서 접근하는 다학제 융합연구가 자연스러워졌다. 서울대학교 기계항공공학부 조맹효 교수가 세계 최초로 개발한 빛에 의해 대변형을 일으키는 광반응 고분자 소재의 기계적 거동 설계와 응용을 위한 멀티스케일 해석 기술은 융합연구가 일궈낸 대표적인 결실로 손꼽힌다. 기계공학에 재료공학, 역학적 시각을 더해 완성한 이 멀티스케일 해석 기술은 향후 유연로봇에 필요한 광반응 소재의 개발, 배터리나 전기회로 없이 빛을 쪼여주는 것만으로도 작동하는 재료로 활용돼 극한 환경에서의 디바이스 구현에 기여할 전망이다.

수입 브랜드가 주를 이뤄온 국내 실험 장비 및 실험환경 시스템 분야에서 자체개발 제품을 생산하기 위해 노력해온 국내 기업들의 성과가 최근 시장에 드러나고 있다. 국산화 장비는 근 몇 년 사이 눈에 띄게 늘어났다. 그 중 실험실 환경 시스템 분야는 안전한 실험환경에 대한 인식이 환기되기 시작하면서 새로운 시도를 적용할 여지가 많은 분야로, 이 부분의 자체 개발을 시도해온 기업들이 있다. 이온클러스터를 활용해 필터가 필요 없는 시약장으로 좋은 성과를 거두고 있는 ㈜지오필테크를 찾아갔다.

자체 개발 및 해외 OEM을 통한 국내 브랜딩화 제품으로 국내 시장에 기존 외국 브랜드 구매 비용보다 훨씬 합리적인 가격의 분석기기 및 소모품을 공급하는 기업이 있다. ㈜웅기과학(대표 조장일)은 철저한 국내 시장조사와 세계 시장의 신제품 동향파악을 기반으로 품질은 유지하면서 단/장기적으로는 보다 합리적인 선택이 될 제품을 추천 및 공급하고, 고객의 장비 시스템 그대로를 최대한 활용해 실험실을 운영할 수 있도록 제품컨설팅을 제공하는 방식으로 고객의 신뢰를 쌓으면서 성장해왔다. 올해 설립 20주년을 맞은 ㈜웅기과학을 찾았다.

최근 국내 연구팀이 스트레스 물질이 들어와도 미생물이 살아남을 수 있는 원리를 밝혀내 기대를 모으고 있다. 이번 연구를 성공적으로 이끈 서울대 이봉진 교수 연구팀은 미생물이 외부의 산화스트레스 물질에 대응해 단백질을 변화시키는 원리를 원자 수준에서 발견했다고 밝혔다. 이번 연구는 그동안 관찰이 어려웠던 다양한 산화 스트레스를 어떻게 다르게 인지하고 반응하는지 규명한 것으로써 향후 면역질환 치료나 항암제, 신약 개발 및 환경오염물 제거 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

최근 국내연구진이 해외 연구진과 공동으로 페로브스카이트 신소재로 밝은 빛을 내는 LED 기술을 개발해 주목을 받고 있다. 나노소재 연구로 첨단과학을 선도하고 있는 김동하 교수는 이번 연구를 통해 LED의 발광 효율을 저해하는 기존 3차원 구조의 유·무기 하이브리드 페로브스카이트가 가진 한계점을 뛰어넘었다. 또한 페로브스카이트의 차원 제어 공정 개발을 통해 엑시톤 결합에너지 제어 및 박막 내 페로브스카이트 결정 사이에서의 에너지 전달을 효과적으로 제어함으로써 소재의 발광효율을 극대화했다. 이로써 전 세계적으로 보고된 페로브스카이트 기반 LED 중에서 최고의 연구 성과를 달성했다.

국내 연구팀이 국소 가열과 국소 온도 측정, 곡률 조정 등 다양한 기능을 동시에 가진 원자현미경 캔틸레버 제작 기술을 최초로 개발했다. 이정철 교수 연구팀이 개발한 이 원자현미경은 기존 실리콘 원자현미경에서 한 걸음 더 나아가 철 나노입자로 유도 가열함과 동시에 양자점으로 온도 측정이 가능하다. 이로써 온도조절이 가능한 원자현미경을 이용해 국소적인 약물 전달 조절이나 암세포 파괴 등의 연구가 가능할 것으로 보인다. 한층 더 진화한 다기능 원자 현미경은 보다 정밀한 측정이 가능해 미증유의 질환 및 질병연구는 물론 압력과 산성도 등 환경 인자 측정, 실험실에서의 연구 등을 진행할 때 간편하게 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

압력에 따라 빛의 색깔이 달라지는 센서가 세계 최초로 개발됐다. 고려대학교 박홍규 교수 연구팀이 개발한 이 센서는 민감도가 뛰어나고 측정범위가 넓어진 나노레이저 압력센서로서, 다리와 같은 큰 건축물의 구조 변화에서부터 생체 내부의 화학 반응을 감지할 수 있는 초소형 바이오센서까지 널리 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 세포의 화학적 성분이나 모양 변화를 민감하게 검출 할 수 있어 향후 몸 속 암세포의 유무 등을 확인할 수 있을 것으로 전망된다.