나노실험실서 시약 완벽하게 섞는 기술개발<연구재단>

<<사진있음>>"마이크로 영역의 나노·바이오 연구 및 관련 제품 개발에 활용"

국내 연구진이 각종 분석 실험을 하는 손톱만한크기의 랩 온어 칩에서도 실제 연구실에서 비커의 용액을 섞듯이 시약을 혼합할 수있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 서강대 기계공학과 박정열·김대중 교수와 최은표 박사과정 학생이 초소형 마이크로 채널(100만분의 1 크기)에서 나노입자가 스스로 구조화되는능력을 활용해 3차원 소용돌이(와동)를 발생시키는 '고효율 마이크로 믹서'를 개발하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

랩 온어 칩의 효과적인 구현을 위해서는 시료의 전 처리 과정, 즉 샘플과 시약의 빠른 혼합을 통해 분석의 정확도를 높이는 것이 매우 중요하다.

그동안 두 가지 종류의 유체를 빠르게 섞기 위해 여러가지 형태의 마이크로 믹서가 개발됐지만 마이크로 유체에서는 상대적으로 점성이 크기 때문에 층간 이동이활발하지 못해 효율적으로 활용되지 못했다.

연구팀은 이번에 나노입자를 마이크로 채널 내에 원하는 위치와 형상으로 자기조립화 할 수 있도록 구현해 양이온만을 통과시키는 나노채널 네트워크를 제작했다.

이 나노채널 네트워크는 전후에 직류전압을 가하면 채널 경계면에 3차원 마이크로 소용돌이(와동)를 일으켜 간단한 구성으로도 샘플과 시약을 완벽하게 혼합할 수있다.

특히 이 마이크로 믹서는 기존의 2차원 나노 채널에 비해 비약적으로 늘어난 마이크로 와동을 발생시킬 수 있으며, 8마이크로 이하의 짧은 영역에서 0.001초 이내에 99% 이상 혼합할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

또 나노채널 네트워크의 특성을 조절해 200나노미터(nm) 수준의 나노입자를 사용했을 때 혼합 성능이 증가한다는 사실도 발견했다.

박정열 교수는 "이번에 개발한 기술은 앞으로 마이크로 재생 에너지 발생 장치,바이오센서, 이온의 이동성 제어 연구 등 마이크로 영역의 나노·바이오 연구 및 관련 제품 개발에 널리 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업으로 수행된 이번연구 결과는 나노기술 분야 권위지인 '랩온어칩' 4월 21일자에 표지논문으로 실렸다.

sw21@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>