▲ 스티브 그래닉 IBS 첨단연성물질 연구단장 |
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UNIST(울산과기원, 총장 정무영) 자연과학부의 스티브 그래닉(Steve Grainick) 특훈 교수(IBS 첨단연성물질연구단 단장)가 이끄는 연구진이 미세한 콜로이드(colloid) 입자들이 스스로 조립되는 자기조립 현상을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험으로 구현하는 데 성공했다고 밝혔다. 콜로이드는 일반적인 분자나 이온보다 크고 지름이 1㎚~1000㎚ 정도로 작은 미립자가 기체나 액체 중에 분산된 상태를 말한다. 마치 벌과 철새처럼 무리지어 이동하는 생물처럼 조직적으로 움직일 수 있는 미세입자개발로 약물 전달용이나 초소형 로봇 등에 활용될 것으로 기대된다. 스티브 그래닉 교수팀과 미국 노스웨스턴 대학(Northwestern University) 에릭 루이첸 (Erik Luijten) 교수팀은 인공적으로 제작한 미세입자들이 상호작용을 하며 생명체처럼 조직적인 형태를 갖추고 행동할 수 있음을 밝혀냈다. 특히 전위차라는 간단한 원리로 생명체 같은 `능동 입자`(active particles)를 구현해 주목받고 있다. 연구팀은 양 쪽 면이 전기적으로 다른 성질을 지난 소위 `야누스 입자`를 활용해 제작이 쉽고, 자발적 운동성이 실현된 능동 입자를 만들었다. 마이크로 크기 입자들의 상호작용을 전기적으로 컨트롤함으로써 입자들이 스스로 떼를 지어 이동하고(Swarms), 군집하고(Clusters), 체인 형태(Chains)를 띠는 것을 확인했다. 이번 연구를 이끈 스티브 그래닉 단장은 "이번 연구를 통해 한 가지 성질을 지닌 동일한 물질의 상호작용으로 다양한 형태의 자기조립 구조체가 형성될 수 있다는 새로운 사실을 발견해냈다"며 "이를 통해 다양한 물성을 동시에 가지고 있으면서 외부 환경 변화에 따라 원하는 성질이 발현되는 스마트물질 연구가 활기를 띌 것이다"며 연구 성과의 의미를 강조 했다. 또 "이번 연구는 IBS 첨단연성물질 연구단과 일리노이 대학 연구진의 실험 노하우, 노스웨스턴 대학의 컴퓨터 시뮬레이션 기술의 합작품이다. 향후 인공지능(AI) 물질 연구를 촉진하는 계기가 될 것이다"고 말했다. 연구결과는 생명과학 및 화학분야 국제 저명 학술지인 `네이처 머티리얼즈(Nature Materials, IF 38.891) `온라인판에 12일 새벽 0시(한국시간)에 게재된다. 허종학 기자
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