원광대학교, 50나노미터급 X-선 현미경개발 성공

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2006-02-09 10:44

전주--(뉴스와이어)--나노급으로 세포내부의 구조를 관찰할 수 있는 X-선 현미경개발이 국내기술진에 의해 성공하였다.

최근 원광대학교 (총장 정갑원)의 익산방사선영상과학연구소 (소장 윤권하교수, 의과대학 방사선과)에서 50 나노미터급의 해상도를 갖는 X-선 현미경을 개발하였다고 발표하였다.

이번 연구결과는 영국에서 발간하는 전문학술지인 '피직스 앤 메디슨 앤 바이올로지(Physics in Medicine and Biology)' 최근호에 발표될 예정이다.

X-선 현미경은 나노 단위의 미세구조를 X-선 투과영상으로 관찰이 가능하여 구조와 기능탐구가 가능한 신 개념의 현미경으로 다가오는 나노기술시대에 생명공학, 반도체 기술, 재료공학 등의 연구에 혁신적인 도구로 사용될 시스템이다.

이 현미경은 생명공학연구에서는 시료를 가공하지 않고 살아있는 상태에서 관찰이 가능하여 유전체, 단백질공학(프로티오믹스)등 나노바이오 연구에 핵심도구로 이용될 것이다. 또한 물리 및 화학 연구 등 기초 분야와 차세대 반도체 소자 제조 분야 등 산업 분야에도 적용이 가능하다.

특히 생명공학분야에서는 단백질공학을 통해 만들어진 단백질들의 구조와 기능에 대한 정보를 탐색하는 장비로 사용할 수 있어서 새로운 치료 및 진단을 위한 타겟의 발굴에 매우 유용하게 이용될 것이다.

더욱 중요한 부분은 생명현상의 나노구조의 기능적 관찰뿐만 아니라 이를 이용한 신약의 개발, 염색체의 분화과정과 구조이상, 미생물 연구, 토양 및 식물체 연구, 천연섬유의 구조와 기능탐구를 이용한 인공적 배합물의 생산 등에 이용할 수 있어서 그 경제적 효과는 매우 광대할 것으로 전망되고 있다.

이번에 개발한 X-선 현미경의 핵심소자중의 하나인 서브 나노급의 X-선 광학소자는 파장이 매우 짧은 X-선을 반사, 굴절, 확대시키는 나노소자로서 초정밀 가공, 연마, 평가기술이 합쳐진 나노기술의 결정체라 할 수 있으며, 국내의 나노가공을 포함한 X-선 결상광학분야를 기술적으로 한층 진보시켰다고 평가된다.

또한 X 선 광원은 액체 질소를 타겟으로 이용한 것으로, 장시간 사용에 의한 X 선 광소자의 기능 저하를 획기적으로 개선할 수 있게 되었다. 이러한 핵심 소자들은 생체의료뿐만 아니라 산업응용으로써 리소그라피, 광응용 의료기기의 개발, 분광학 및 편광 광학계를 이용한 물성분석, X-선 망원경개발을 통한 우주분야, 레이저 플라즈마, 방사광 가속기의 광학분야에 적용될 수 있다.

지금까지 뒤쳐져있던 X-선 광학분야의 국내 기술을 한층 끌어올려 세계적 수준으로 올린 계기가 된 것으로 평가되고 있다.

2002년도부터 산업자원부의 중기거점기술개발사업으로 추진한 연 X-선 현미경개발사업은 산학연 공동프로젝트의 모델로 평가받고 있다. 원광대학교를 총괄주관기관으로 하여 국내의 관련기술을 확보한 연구그룹 및 산업체가 협력하여 3년만에 우수한 성과가 나오게 되었다.

이 연구는 총괄연구기관인 원광대학교와 포항공대 (김동언교수팀), KAIST (권대갑 교수팀), 포항가속기연구소 (나승유 박사팀)과 (주) VMT (대표 김진곤), (주)한국전광 (대표 채진석), (주)레이시스(대표 김후식), (주)덱트론(대표 오충기), (주)리스템(대표 문창호)의 공동연구를 통해 이루어졌다.

이번에 개발에 성공한 X-선현미경은 한국뿐 아니라 미국, 일본, 유럽에 특허를 출원하였으며, 2-3년내에 상품화하여 국내외 시장에 진출할 예정이다. X-선 현미경은 현재까지 상용화된 제품은 없는 실정이나, 나스닥의 전망에 의하면 2010년정도에 약 1억불의 시장이 형성될 것으로 예상하고 있다.

일본의 과학기술계에서도 21세기에는 X-선 현미경시장이 도래할 것으로 전망하고 있다. 산업자원부에서 추진하고 있는 X-선 현미경개발사업은 핵심기술개발이 성공적으로 개발됨에 따라 되어 제품화를 위한 제작기술에 주력하여 세계시장을 선도할 계획이다.

전라북도에서는 방사선기술을 전략산업으로 선정하여 발전시키고 있으며, 이번에 원광대학교에서 개발에 성공한 X-선 현미경 및 방사선영상관련 기술을 육성하기 위해 산업자원부, 과학기술부, 익산시와 협력하여 방사선산업기술혁신클러스터를 조성할 계획이다.

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